一组不等式的几何证明有下列一道复习题:已知,用不等号从小到大连结下列各式:
本题只要通过变形、代换等代数方法,就可以得到:
如果作进一步探讨,还可以看到一组十分重要且应用广泛的不等式:(*)我们可以给这组不等式几种解释,并用几何方法证明它,使同学们能从中体会它的几何意义
如图1,设梯形ABDC的上底AB的长为b,下底CD的长为a,用四条平行于上、下底的线段去截这个梯形,交两腰于
其中过梯形对角线的交点分梯形为两个相似的小梯形,为梯形的中位线,分梯形为两个面积相等的小梯形
(1)我们先证明:
证明:因为,所以
类似可以得到,
因为,从而,即
故因为梯形与梯形相似,所以,即
因为是梯形ABDC的中位线,显然有
不妨设,则CA与BD必相交
设交点是P,则
因为相似三角形的面积之比等于对应边平方之比,所以用心爱心专心,
因为,即,所以
(2)设分别把梯形ABCD的高截成的两条线段的比是,显然有
因为,故,即,从而推出(当且仅当时,等号成立),这就得出不等式(*)的证明
用心爱心专心