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问题: 请教两道不等式

设P是ΔABC的内部一点,P到边BC,CA,AB的距离分别为PD,PE,PF.求证
1/PD+1/PE+1/PF≥2/PA+2/PB+2/PC

解答:

设P是ΔABC的内部一点,P到边BC,CA,AB的距离分别为PD,PE,PF.求证
1/PD+1/PE+1/PF≥2/PA+2/PB+2/PC
证 任取k>0,以P为中心作反演变换,I(P,k).
设A,B,C的反点为A',B',C',D,E,F的反点为D',E',F'.
因为P,E,A,F四点共圆,PA是直径,
所以E',A',F'三点共圆,且PA'⊥E'F'.
同理F',B',D'三点共圆,且PB'⊥D'F';D',C',E'三点共圆,且PC'⊥D'E'.
因为PA*PA'=PB*PB'=PC*PC'=k,于是结论转化为
PD'+PE'+PF'≥2(PA'+PB'+PC')
这正是对ΔD'E'F'而言的Eedös-Mordell不等式。
因而Féjes不等式得证。
Eedös-Mordell不等式与Féjes不等式互为反演命题。