斯坦纳—雷姆斯定理
斯坦纳—雷姆斯定理:若一个三角形的两个内角的角平分线相等,则该三角形必定为等腰三角形。
基本信息
- 中文名
斯坦纳—雷姆斯定理
- 类型
数学定理
- 证法
60多种证法
- 发表者
斯坦纳
表述
这一命题的逆命题“等腰三角形两底角的平分线长相等”早在二千多年前 欧几里得的《 几何原本》中就已作为定理,证明是很容易的。但上述原命题在《 几何原本》中却是只字未提,一直直到1840年,雷姆斯(C.L.Lehmus)在他给斯图姆(C.Sturm)的信中提出请求给出一个纯几何证明。但斯图姆未能解决,就向许多数学家提出这一问题。首先给出证明的是 瑞士几何学家斯坦纳(J.Steiner,1796—1863),因而这一定理就称为斯坦纳 -雷姆斯定理。
证明方法
如图,已知△ 中,两内角的平分线BD=CE。求证:AB=AC。
证法①:(斯坦纳原证) 如图1,假设AB>AC.
则∠BEC>∠BDC (1)
在△BCE与△CBD中,∵BD=CE,
BC公共,∠BCE>∠CBD,
∴BE>CD.
作平行四边形BDCF,连接EF.
∵BE>CD=BF.∴∠1<∠2.
∵CE=BD=CF .∴∠3=∠4.
∴∠BEC<∠BFC=∠BDC (2)
(1)与(2)矛盾.∴AB≯AC.
同理AC≯AB.故 AB=AC.
证法②:(海塞证法,德国数学家(L.O.Hesse,1811-1874))
作∠BDF=∠BCE;并使DF=BC
∵BD=EC,
∴△BDF≌△ECB,BF=BE,∠BEC=∠DBF. 设∠ABD=∠DBC=α,∠ACE=∠ECB=β,