韦东奕不等式:一个深刻的几何证明
韦东奕不等式,又称韦不等式,是一个重要的几何不等式,它指出在任意三角形中,任意一条边上的中线长度均不超过这条边对边一半的长度。该不等式由中国著名数学家韦东奕于2016年提出,并引起了数学界的广泛关注。
韦东奕不等式:一个深刻的几何证明
本文将提供韦东奕不等式的几何证明,深入探索其背后的几何思想。
定理:在任意三角形ABC中,对于任意一条边,其对边中线的长度不超过这条边的一半长度: - AB的中线长度 <= AC/2 - BC的中线长度 <= AB/2 - CA的中线长度 <= BC/2
几何证明:
设三角形ABC中,AB的中线为DE。根据中线定义,DE平行于AC,且长度为AC/2。
根据三角形面积公式,三角形ADE的面积为: ``` 三角形ADE的面积 = 1/2 DE AF ``` 其中,AF是三角形ADE的高。
相似地,三角形ABF的面积为: ``` 三角形ABF的面积 = 1/2 AB AF ``` 由于AF为公共高,因此: ``` 三角形ADE的面积 = 1/2 (DE AF) = 1/2 (AB/2 AF) = 1/4 AB AF ```
``` 三角形ABF的面积 = 1/2 (AB AF) ```
比较这两个三角形的面积,得到: ``` 三角形ABF的面积 = 4 三角形ADE的面积 ``` 这意味着三角形ABF的面积是三角形ADE面积的4倍。
由于三角形ABF是三角形ADE的4倍,因此AB边的长度大于等于AC边。因此,DE,即AB的中线长度,不超过AC/2。
类似地,可以证明BC的中线长度也不超过AB/2,CA的中线长度也不超过BC/2。
结论:
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