#1
|
||||
|
||||
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 |
#2
|
||||
|
||||
อ้างอิง:
$$AB^2+BC^2-2\cdot AB\cdot BC\cdot \cos(\angle ABC)=AC^2\geq \max\{AB^2,BC^2\}\,.$$ 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 |
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 |
เครื่องมือของหัวข้อ | ค้นหาในหัวข้อนี้ |
|
|