Mathcenter Forum  

Go Back   Mathcenter Forum > คณิตศาสตร์โอลิมปิก และอุดมศึกษา > เรขาคณิต
สมัครสมาชิก คู่มือการใช้ รายชื่อสมาชิก ปฏิทิน ข้อความวันนี้

ตั้งหัวข้อใหม่ Reply
 
เครื่องมือของหัวข้อ ค้นหาในหัวข้อนี้
  #1  
Old 02 กันยายน 2008, 18:42
RoSe-JoKer's Avatar
RoSe-JoKer RoSe-JoKer ไม่อยู่ในระบบ
บัณฑิตฟ้า
 
วันที่สมัครสมาชิก: 25 พฤศจิกายน 2007
ข้อความ: 390
RoSe-JoKer is on a distinguished road
Default Geometry Inequality

Let $Q$ be any convex quadrilateral of area $F$ and semiperimeter $s$.
Suppose that
length of any diagonal of $Q$ $\geq$ length of any side of $Q$ $\geq 1$
Prove that
$\frac {2}{\sqrt3}F \geq s - 1$
__________________
Rose_joker @Thailand
Serendipity
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
  #2  
Old 29 กรกฎาคม 2020, 00:28
Anton's Avatar
Anton Anton ไม่อยู่ในระบบ
เริ่มฝึกวรยุทธ์
 
วันที่สมัครสมาชิก: 27 กรกฎาคม 2020
ข้อความ: 20
Anton is on a distinguished road
Send a message via ICQ to Anton Send a message via AIM to Anton Send a message via MSN to Anton Send a message via Yahoo to Anton Send a message via Skype™ to Anton
Default

อ้างอิง:
Problem. Let $Q$ be a convex quadrilateral of area $F$ and semiperimeter $s$. Suppose that the length of any diagonal of $Q$ is greater than or equal to the length of any side of $Q$, and that the length of any side of $Q$ is greater than or equal to a given length $\ell>0$. Prove that
$$F\geq \frac{\sqrt{3}}{2}\,\ell\,(s-\ell)\,.$$
Let $ABCD$ denote such a quadrilateral. We shall first prove that every internal angle of $ABCD$ is at least $\dfrac{\pi}{3}$. To show this, we note that
$$AB^2+BC^2-2\cdot AB\cdot BC\cdot \cos(\angle ABC)=AC^2\geq \max\{AB^2,BC^2\}\,.$$
Therefore,
$$\cos(\angle ABC)\leq \frac12\,\min\left\{\frac{AB}{BC},\frac{BC}{AB}\right\}\leq \frac12\,.$$
Thus, $\angle ABC\geq \dfrac{\pi}{3}$. Similarly, $\angle BCD$, $\angle CDA$, and $\angle DAB$ are also at least $\dfrac{\pi}{3}$.

Let $a:=AB$, $b:=BC$, $c:=CD$, and $d:=DA$. Because the sum of the internal angles of a quadrilateral is $2\pi$, there exists a pair of opposite angles of the quadrilateral whose sum is at most $\pi$. Without loss of generality, suppose that $\angle ABC+\angle CDA\leq \pi$. Because $\angle ABC\geq \dfrac{\pi}{3}$, we obtain $\angle CDA\leq \dfrac{2\pi}{3}$. Similarly, since $\angle CDA\geq \dfrac{\pi}{3}$, we obtain $\angle ABC\leq \dfrac{2\pi}{3}$. Consequently,
$$\sin(\angle ABC)\geq \frac{\sqrt{3}}{2}\text{ and }\sin(\angle CDA)\geq \frac{\sqrt{3}}{2}\,.$$
Thus,
$$F=\frac{1}{2}\,a\,b\,\sin(\angle ABC)+\frac{1}{2}\,c\,d\,\sin(CDA)\geq \frac{\sqrt{3}}{4}\,(ab+cd)\,.$$
Since $a$, $b$, $c$, and $d$ are greater than or equal to $\ell$, we have
$$(a-\ell)(b-\ell)\geq 0\,,$$
so
$$\frac{ab}{2}\geq \ell\left(\frac{a+b}{2}-\frac{\ell}{2}\right)\,.$$
Likewise,
$$\frac{cd}{2}\geq \ell\left(\frac{c+d}{2}-\frac{\ell}{2}\right)\,.$$
Thus,
$$F\geq \frac{\sqrt{3}}{2}\,\left(\frac{ab+cd}{2}\right)\geq \frac{\sqrt{3}}{2}\,\left(\ell\left(\frac{a+b}{2}-\frac{\ell}{2}\right)^\vphantom{2^2}+\ell\left(\frac{c+d}{2}-\frac{\ell}{2}\right)\right)\,.$$
That is,
$$F\geq \frac{\sqrt{3}}{2}\,\ell\,\left(\frac{a+b+c+d}{2}-\ell\right)=\frac{\sqrt{3}}{2}\,\ell\,(s-\ell)\,.$$
Note that the equality holds if and only if $s=2\ell$ and $Q$ is a diamond rhombus with side length $\ell$ (i.e., two opposite angles of $Q$ are of measure $\dfrac{\pi}{3}$, and the other two angles are of measure $\dfrac{2\pi}{3}$).
__________________
Потом доказывай, что ты не верблюд.

29 กรกฎาคม 2020 01:23 : ข้อความนี้ถูกแก้ไขแล้ว 1 ครั้ง, ครั้งล่าสุดโดยคุณ Anton
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้
ตั้งหัวข้อใหม่ Reply


หัวข้อคล้ายคลึงกัน
หัวข้อ ผู้ตั้งหัวข้อ ห้อง คำตอบ ข้อความล่าสุด
Noncommutative Geometry และ LHC passer-by คณิตศาสตร์อุดมศึกษา 11 13 กันยายน 2008 07:24
ช่วยตอบหน่อยคับ : Geometry ผ่านมา ปัญหาคณิตศาสตร์ ม. ต้น 2 05 มีนาคม 2008 18:11
สอวน. วิชา plane geometry ช่วยกันคิดนะครับ goodnews เรขาคณิต 1 29 ตุลาคม 2007 20:00
geometry [t][h][i][z][t][y] เรขาคณิต 2 23 เมษายน 2007 19:12
Geometry Labs gools ซอฟต์แวร์คณิตศาสตร์ 1 05 กันยายน 2006 21:37


กฎการส่งข้อความ
คุณ ไม่สามารถ ตั้งหัวข้อใหม่ได้
คุณ ไม่สามารถ ตอบหัวข้อได้
คุณ ไม่สามารถ แนบไฟล์และเอกสารได้
คุณ ไม่สามารถ แก้ไขข้อความของคุณเองได้

vB code is On
Smilies are On
[IMG] code is On
HTML code is Off
ทางลัดสู่ห้อง


เวลาที่แสดงทั้งหมด เป็นเวลาที่ประเทศไทย (GMT +7) ขณะนี้เป็นเวลา 03:42


Powered by vBulletin® Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd.
Modified by Jetsada Karnpracha