●胡文生 (磨溪中學(xué) 江西德安 332000)
關(guān)于切點三角形與切邊三角形性質(zhì)的初探
●胡文生 (磨溪中學(xué) 江西德安 332000)
筆者研讀了本刊2015年第3期尚品山老師的文章[1]后,深受啟發(fā),也試探研究了另一種三角形的性質(zhì):切邊三角形的性質(zhì),并結(jié)合切點三角形的特點進行了初探,結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn)了一些有趣的性質(zhì).
所謂切邊三角形,就是過△ABC的3個頂點分別作3條直線與該頂點所在的外接圓半徑垂直,3條直線相交而成的三角形(如圖1).下面分別介紹它的幾個性質(zhì).
為了下面敘述方便,本文約定:如圖1,在△ABC中,O為外心,它的邊長與切邊△A1B1C1的邊長分別為a,b,c;a1,b1,c1,△ABC,△A1B1C1的面積分別為Δ,Δ1,半周長、外接圓、內(nèi)切圓半徑分別為s,s1;R,R1;r,r1.
圖1
最后一個不等式是著名的歐拉不等式,故式( 1) 右邊成立.
如圖2,△A2B2C2是切點三角形,I是△ABC的內(nèi)心,設(shè)它的3條邊分別為a2,b2,c2,半周長、面積、外接圓、內(nèi)切圓半徑分別為s2,Δ2,R2,r2,則
性質(zhì) 6 △A2B2C2的外接圓半徑就是△ABC的內(nèi)切圓半徑,即r=R2,由歐拉不等式知
圖2
以上所有不等式當(dāng)且僅當(dāng)所有三角形為正三角形時取到等號.
由以上性質(zhì)可知:切點三角形與切邊三角形的許多性質(zhì)極其相似,但它們又不是相似三角形,它們與中間的△ABC緊密相連.通過中間的△ABC可以溝通起來,建立一些新的不等式,如性質(zhì)9,又如本文性質(zhì)5中的式(1)和文獻[1]中的式(12)也可以聯(lián)系起來構(gòu)成一個新的不等式:
限于篇幅,還有一些性質(zhì)不再列出.關(guān)于切點三角形與切邊三角形的性質(zhì)研究還有待繼續(xù)挖掘,本文只是初探,僅作為拋磚引玉.
[1]尚品山.關(guān)于切點三角形的幾個有趣性質(zhì)[J].中學(xué)教研(數(shù)學(xué)),2015(3):30-31.
[2] Bottema O.幾何不等式[M].單墫,譯.北京:北京大學(xué)出版社,1990.