李建潮
(浙江省湖州市南潯高級中學 313009)
本文約定:a,b,c,R,r,s分別為△ABC的三邊長,外接圓半徑,內(nèi)切圓半徑,半周長;∑表示循環(huán)求和,∏表示循環(huán)求積.
文[1]介紹了由D.M.Milosevic提出的如下不等式:
在△ABC中,有
(1)
文[2]給出了不等式⑴的如下加強:
在△ABC中,有
(2)
文[3]介紹了不等式(1)的一個逆向不等式(以下(3)式)及不等式(2)的一個加強(以下(4)式):在△ABC中,有
(3)
(4)
本文擬對(1)式(的和式)施行三角形恒等變換并通過Gerrestsen不等式16Rr-5r2≤s2≤4R2+4Rr+3r2(見文[4])有機應用于文[3]三角形恒等式:
(5)
建立起不等式(4)與(3)的加強,即
定理1在△ABC中,有
(6)
(7)
文末,通過類比獲得關于 Milosevic不等式的和諧正切型恒等式及其不等式.
研究發(fā)現(xiàn)關于Milosevic不等式含有以下相關恒等式.
(8)
證明由正弦定理及三角形恒等式
(8)
將三角形恒等式
與(5)式的變式
(9)
一并代入引理1,則引理1成為:
(10)
應用Gerrestsen不等式s2≤4R2+4Rr+3r2,有
(11)
(11)式代入(10)式,立得式(6).
類似地,應用Gerrestsen不等式s2≥16Rr-5r2,
有
(12)
(11)式代入(10)式,可得式(7);
至此,定理1得證.
順便指出,由定理1的證明不難看出,由(11)式與(12)式分別代入(9)式,我們實質(zhì)上已經(jīng)得到:
(14)
通過類比進一步研究發(fā)現(xiàn),還有與引理1極其相似的一個正切型恒等式.
引理3在△ABC中,有
(15)
證明類似于引理1證明的處理方法,有
所以
因此,有以下Milosevic不等式的正切型形式:
定理2在△ABC中,有