欧拉公式OI^2=R(R-2r)的证明
命题:设三角形ABC外接圆O的半径为R,内切圆I的半径为r,则OI^2=R(R-2r)
证明:
如上图,设∠IAB=α, ∠IBA=β
连结I和A,并延长AI交圆O于点D;连结BD和CD;连结I和O,设直线OI交圆O于点E和F,设OI=d
第一步:求ID和IA的长度
显然:∠DBC=∠DAC=α,∠DBI=α+β=∠DIB,所以,BD=ID 因为△ABD内接于圆O,所以BD=2Rsinα,所以ID=2Rsinα 而IA?
第二步:求IE和IF的长度
显然,IE=R+d,IF=R-d
第三步:寻找等式
因为EF和AD都是圆O的弦,并且两弦相交于点I 所以有:IA*ID=IE*IF 即:
2Rsin??2GIsin??rsin?
rsin??(R?d)*(R?d),所以d2?R*(R?2r)
即:IO
?R*(R?2r)
欧拉不等式R≥2r的证明
由欧拉公式OI^2=R(R-2r)可知,OI^2≥0,所以R(R-2r) ≥0,所以R≥2r