劉其右 郭要紅
(安徽師范大學數(shù)學計算機科學學院 241003)
近年來,對歐拉關(guān)于三角形的外接圓半徑R與內(nèi)切圓半徑r的著名不等式R≥2r的隔離、加強與推廣研究精彩紛呈.文[1]給出歐拉不等式與邊長間的一個不等式鏈,文[2]建立了歐拉不等式的如下三角形式的加強不等式.
定理1設(shè)R,r分別為△ABC的外接圓半徑與內(nèi)切圓半徑,則有(∑表示循環(huán)和)
(1)
當且僅當△ABC為正三角形時取等號.
文[3]將不等式(1)加強為:
定理2設(shè)R,r分別為△ABC的外接圓半徑與內(nèi)切圓半徑,則
(2)
類比不等式(2),文[3]得到歐拉不等式的如下三角形式的加強式:
定理3設(shè)R,r分別為△ABC的外接圓半徑與內(nèi)切圓半徑,則
(3)
當且僅當△ABC為正三角形時取等號.
本文將不等式(3)加強為:
定理4設(shè)R,r分別為△ABC的外接圓半徑與內(nèi)切圓半徑,則
(4)
當且僅當△ABC為正三角形時取等號.
證明設(shè)s是△ABC的半周長,
不等式(4)等價于
?3s2(R+5r)2≥49r2(4R+r)2
只需證明
≥49r2(4R+r)2,
?6(2R-r)(R+5r)2≥49Rr(4R+r)
?12R3-82R2r+191Rr2-150r3≥0
?(12R2-58Rr+75r2)(R-2r)≥0,
(5)
由歐拉不等式R≥2r,
(12R2-58Rr+75r2)(R-2r)
所以,(5)式成立,于是,(4)式成立.
與定理2相比較,一個自然的、需要研究的問題是:
問題設(shè)R,r分別為△ABC的外接圓半徑與內(nèi)切圓半徑,使得
成立的λ最大值是多少?