Теорема Эйлера в геометрии

О расстоянии между центрами треугольника
Теорема Эйлера:
г = | я О | = Р ( Р 2 г ) {\displaystyle d=|IO|={\sqrt {R(R-2r)}}}

В геометрии теорема Эйлера утверждает , что расстояние d между центром описанной окружности и центром вписанной окружности треугольника определяется как [1] ​​[2] или эквивалентно, где и обозначают радиус описанной окружности и радиус вписанной окружности соответственно (радиусы описанной окружности и вписанной окружности соответственно). Теорема названа в честь Леонарда Эйлера , который опубликовал ее в 1765 году. [3] Однако тот же результат был опубликован ранее Уильямом Чапплом в 1746 году. [4] г 2 = Р ( Р 2 г ) {\displaystyle d^{2}=R(R-2r)} 1 Р г + 1 Р + г = 1 г , {\displaystyle {\frac {1}{Rd}}+{\frac {1}{R+d}}={\frac {1}{r}},} Р {\displaystyle R} г {\displaystyle r}

Из теоремы следует неравенство Эйлера : [5] которое выполняется с равенством только в равностороннем случае. [6] Р 2 г , {\displaystyle R\geq 2r,}

Более сильная версия неравенства

Более сильная версия [6] такова: где , , и — длины сторон треугольника. Р г а б с + а 3 + б 3 + с 3 2 а б с а б + б с + с а 1 2 3 ( а б + б с + с а ) 2 , {\displaystyle {\frac {R}{r}}\geq {\frac {abc+a^{3}+b^{3}+c^{3}}{2abc}}\geq {\frac {a}{b}}+{\frac {b}{c}}+{\frac {c}{a}}-1\geq {\frac {2}{3}}\left({\frac {a}{b}}+{\frac {b}{c}}+{\frac {c}{a}}\right)\geq 2,} а {\displaystyle а} б {\displaystyle б} с {\displaystyle с}

Теорема Эйлера для вписанной окружности

Если и обозначают соответственно радиус вписанной окружности, противолежащей вершине , и расстояние между ее центром и центром описанной окружности, то . г а {\displaystyle r_{a}} г а {\displaystyle d_{a}} А {\displaystyle А} г а 2 = Р ( Р + 2 г а ) {\displaystyle d_{a}^{2}=R(R+2r_{a})}

Неравенство Эйлера в абсолютной геометрии

Неравенство Эйлера в форме, утверждающей, что для всех треугольников, вписанных в данную окружность, максимум радиуса вписанной окружности достигается для равностороннего треугольника и только для него, справедливо в абсолютной геометрии . [7]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Джонсон, Роджер А. (2007) [1929], Advanced Euclidean Geometry , Dover Publ., стр. 186
  2. ^ Данэм, Уильям (2007), Гений Эйлера: размышления о его жизни и работе, серия Spectrum, т. 2, Математическая ассоциация Америки, стр. 300, ISBN 9780883855584
  3. ^ Леверша, Джерри; Смит, GC (ноябрь 2007 г.), «Эйлер и геометрия треугольника», The Mathematical Gazette , 91 (522): 436– 452, doi :10.1017/S0025557200182087, JSTOR  40378417, S2CID  125341434
  4. Чаппл, Уильям (1746), «Очерк о свойствах треугольников, вписанных и описанных около двух данных окружностей», Miscellanea Curiosa Mathematica , 4 : 117–124. Формула для расстояния находится в конце страницы 123.
  5. ^ Альсина, Клауди; Нельсен, Роджер (2009), Когда меньше значит больше: Визуализация основных неравенств, Dolciani Mathematical Expositions, т. 36, Математическая ассоциация Америки, стр. 56, ISBN 9780883853429
  6. ^ ab Svrtan, Dragutin; Veljan, Darko (2012), «Неевклидовы версии некоторых классических неравенств треугольника», Forum Geometricorum , 12 : 197–209; см. стр. 198
  7. ^ Памбукциан, Виктор; Шахт, Селия (2018), «Неравенство Эйлера в абсолютной геометрии», Журнал геометрии , 109 (Статья 8): 1– 11, doi :10.1007/s00022-018-0414-6, S2CID  125459983
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Теорема_Эйлера_в_геометрии&oldid=1186497585"