• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.作法
  • 4.证明
  • 4.1.几个引理
  • 4.2.Hart证明
  • 5.参考资料

马尔法蒂问题

马尔法蒂问题(Malfatti's Problem):在一个已知三角形内画三个圆,每个圆与其他两个圆以及三角形的两边相切。

基本信息

  • 中文名

    马尔法蒂问题

  • 外文名

    Malfatti's Problem

  • 作者

    Steiner

  • 大家

    1826

作法

Steiner于1826给出的作法:

1、作△ABC的三条角平分线,定出内心I;

2、作△IBC、△ICA、△IAB的内切圆,每两个圆已有一条内公切线(分别为IC、IB、IA),再作另一条内公切线OP、QR、ST;

3、最后作圆与AB、AC、OP相切,作圆与AB/BC/QR相切,作圆与BC/CA/ST相切。

这三个圆即满足要求。1Geometrikon

证明

几个引理

引理一:两个相离的圆, 点P到两圆的切线长度之差的绝对值为定值,则点P的轨迹是一条二次曲线。特别的 :若点P到两圆的切线长度之差的绝对值为两圆内公切线之长度差,那么点P的轨迹退化为双直线 ,即两圆的两条内公切线。(证明过程略)引理二:三个圆两两相离, 若三条内公切线共点, 则另外三条内公切线也共点 。

证明 :设三个圆为⊙A,⊙B,⊙C 。

记三个圆的三条内公切线交于Q。

图1

QG切⊙A于G,又切⊙B于H,且交AB于D;

QI与⊙B和⊙C分别切于I, L,且与BC交于E ;

QJ与⊙C和⊙A分别切于J ,K,且与AC交于F。

设⊙A和⊙B的另一条内公切线切两圆于M ,O ;

⊙A和⊙C的另一条内公切线切两圆于N, P;

记MO和NP交于T 。

只须证明T也位于⊙B和⊙C的另一条内切线上。