• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.表述
  • 4.证明方法
  • 5.后世发展

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,