DME poprowadzonych odpowiednio do boków HI, FG i DE. Niech hx, h2. h3 oznaczają długości wysokości trójkąta ABC opuszczonych na boki AB, BC, AC.
Trójkąty MI H, FGM i DEM są parami podobne, bo każdy z nich jest podobny do trójkąta ABC.
Zatem a + P + y = 1. Stąd
(a + P + y)2 = 1 = a2 + P2 + y2 + 2 a/? + 2ay + 2/fy, Teraz korzystając z zadania 1.7 mamy:
a2 + p2 > 2afi, a2 + y2 ^ 2ay i /?2 + y2 ^ 20y.
Po dodaniu tych nierówności stronami otrzymujemy: 2(a2 + 02 + y2) ^ 2a.p + 2ay + 20y.
Ponieważ 2ocp + 2ay + 2/?y = 1 — (a2 + /?2 + y2), więc 2(a2 + p2 + y2)>l- (a2 + j?2 + y2).
Stąd a.2 + P2 + y2>
co oznacza, ze
+ DEM
3
5.7. Przez wierzchołek C (rys. 5.7) trójkąta ABC kreślimy prostą CG\\BLoraz prostą CH\\AK.
<4
M
B
G
Rys. 5.7
Stosując twierdzenie Talesa lub rozpatrując odpowiednie trójkąty podobne, otrzymujemy
\LC\~\BG\' \0C\ || \BG\ ’ a stąd
\AL\ • |0C| • \MB\ = |AB| • |LC| • \M0\.
Stosując twierdzenie Talesa dla kątów: -tHBC i <//MC po przekształceniach otrzymujemy:
(2) |ieq • \mo\ • ja = \bk\ • |oq • mmi.
Mnożąc stronami równości (1) i (2), i przekształcając otrzymaną równość mamy \AM\ \BK\ |CL| _
|MB| |/cq |L4| L
5.8. Korzystając z twierdzenia cosinusów mamy:
C a2 = b2 + c2 — 2hc-cos<i4 < b2 = a2 + c2 — 2ac• cos t c2 = a2 + B2 — 2fló*cos<C.
Dodając powyższe równości stronami, otrzymujemy:
1) a2 + b2 + c2 = 2(nB • cos •£ C + Bc*cos<M + ac-cos^B).
Ale
cos<j:y4, cos*B. cos<Ce(-l; 1), zatem
C ab • cos < C < ab (2) < Bc-cos<y4 < bc (.ac*cos<B < ac,
więc uwzględniając (2) w równości 1) otrzymujemy a2 + b2 + c2 < ab + bc + ac.
5.9. Niech \AB\ = c, \AC\ — b, jBC\ = a, punkt D będzie środkiem wysokości, a punkt S środkiem boku AB. Wtedy stosując twierdzenie cosinusów otrzymamy:
|C£). _ Vp(P - a)(P ~ b)(p - c)
5.10. Trójkąty ABD i MAD są podobne,
123