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【几何名题】雷麦斯-施坦纳定理--有两角平分线相等的三角形为等腰

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       1840年德国柏林数学家雷麦斯(G.Lehmus)在研究高深数学的休息间隙,看到欧氏几何的一个简单定理“等腰三角形两底角的内角平分线相等”,善于思考的他突然逆向思维,提出上述逆命题是否成立,雷麦斯一天、两天都没有证明出来,他坚信这个命题是真的,可却一筹莫展。他毫不掩饰地写信给巴黎一个大学当教授的朋友斯图姆(J.C.F.Sturm,1803-1855),斯图姆不长于几何,也束手无策,并向周围老师介绍此题,希望得到求解,这个问题即便在今天,对于一个没有经验和借鉴的读者来说,仍然是一个不容易的“世界难题”,后来雷麦斯写信给当时著名的瑞士几何学家施坦纳(J.Steiner, 1796-1863),希望证明这个命题,施坦纳出手不凡,很快给出了第一个证明,引起世界强烈反响,这个定理被命名为“雷麦斯-施坦纳定理”。



1楼2008-11-30 20:38回复
    继施坦纳之后,这一定理的丰富多彩的证明陆续发表,但大多是间接证法,直接证法难度颇大。一百多年来,吸引了许多数学家和数学爱好者。经过大家的努力,出现了许多构思巧妙的直接证法。下面给出德国数学家海塞(L.O.Hesse,1811~1874)的证法,供大家欣赏。
    如图,已知三角形ABC中,两底角和平分线BD=CE,求证:AB=AC。(转自:http://sq.k12.com.cn/discuz/viewthread.php?tid=17848)


    2楼2008-11-30 20:42
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      2025-07-31 17:12:07
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      参考资料:http://hi.baidu.com/trustwei/blog/item/3941691f6307cf65f624e479.html

      在1965年的一篇报道中提到该定理约有60多种证法。下面给出两种证法. 

      己知 在△ABC中,BE,CF是∠B,∠C的平分线,BE=CF。求证:AB=AC. 
      证法一 设AB≠AC,不妨设AB>AC,这样∠ACB>∠ABC,从而∠BCF=∠FCE=∠ACB/2>∠ABC/2=∠CBE=∠EBF。 
      在△BCF和△CBE中,因为BC=BC, BE=CF,∠BCF>∠CBE. 
      所以 BF>CE。 (1) 
      作平行四边形BEGF,则∠EBF=∠FGC,EG=BF,FG=BE=CF,连CG, 
      故△FCG为等腰三角形,所以∠FCG=∠FGC。 
      因为∠FCE>∠FGE,所以∠ECG<∠EGC。 
      故得 CE>EG=BF. (2) 
      显然(1)与(2)是矛盾的,故假设AB≠AC不成立,于是必有AB=AC。 

      证法二 在△ABC中,假设∠B≥∠C,则可在CF上取一点F',使∠F'BE=∠ECF',这有CF≥CF'。 
      延长BF'交AC于A',则由∠BA'E=∠CA'F',有ΔA'BE∽ΔA'CF'. 
      从而A'B/A'C=BE/CF'≥BE/CF=1. 
      那么在△A'BC中,由A'B≥A'C,得: 
      ∠A'CB≥∠A'BC,即∠C≥(∠B+∠C)/2,故∠B≤∠C。 
      再由假设∠B≥∠C,即有∠B=∠C。 
      所以△ABC为等腰三角形。


      3楼2008-11-30 20:46
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        • 220.189.228.*
        ni ge shuo shang


        4楼2009-04-24 13:37
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          • 221.232.61.*
          应该叫斯坦纳-雷米欧斯定理


          5楼2009-05-26 22:34
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            • 218.23.7.*
            我认为这个证明方法不对,你怎么知道DF一定过E点的


            6楼2009-06-01 12:49
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              • 218.28.13.*
              同意


              7楼2009-06-17 10:56
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                • 116.224.12.*
                6楼的同学需再多点时间研究。如果你画个图,让DF不过E点,还是可以证明的。这个证明的逻辑中不需要DF一定过E点。


                8楼2009-06-25 12:09
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                  2025-07-31 17:06:07
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                  • 222.85.52.*


                  9楼2010-05-26 19:26
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                    厉害厉害
                    我怎么这么笨


                    10楼2010-10-24 09:39
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