WikiSort.ru - Не сортированное

Теорема Штейнера — Лемуса — теорема геометрии треугольника. Известна как пример с виду простого утверждения, который не имеет простого классического доказательства, хотя есть несложное аналитическое доказательство.

Формулировка

Если в треугольнике равны 2 биссектрисы, то этот треугольник является равнобедренным.

История доказательства

Доказательство было дано в работах немецких геометров Якоба Штейнера и Дэниэла Лемуса.

В 1963 году журнал American Mathematical Monthly объявил конкурс на лучшее доказательство теоремы. Было прислано много доказательств, среди которых обнаружились интересные ранее неизвестные. Одно из лучших^[1], по мнению редакции, использует метод от противного и окружность, проходящую через 4 точки как дополнительное построение.

В советской литературе распространено доказательство, основанное на следующем признаке равенства треугольников: если угол, биссектриса этого угла и сторона, противолежащая этому углу, одного треугольника равны соответствующим элементам другого треугольника, то такие треугольники равны.

Аналитическое доказательство следует из формулы на длину биссектрисы

${\displaystyle l_{c}={\frac {\sqrt {4abp(p-c)}}{a+b}}.}$

Вариации и обобщения

• Аналогичная теорема для биссектрис внешних углов (отрезков биссектрис внешних углов, проведенных до продолжения сторон) неверна. Один из контрпримеров — треугольник Боттема (нидерл.) — с углами 12°, 132° и 36°. В нём отрезки биссектрис, внешних к первым двум углам, проведённых до пересечения с продолжениями сторон, равны стороне, соединяющей их вершины.

Литература

• Факультативный курс по математике. 7-9 / Сост. И. Л. Никольская. — М.: Просвещение, 1991. — С. 335-338. — 383 с. — ISBN 5-09-001287-3.
• Понарин Я. П. Элементарная геометрия. В 2 т. — М.: МЦНМО, 2004. — С. 31. — ISBN 5-94057-170-0.
• Weisstein, Eric W. Steiner–Lehmus theorem (англ.) на сайте Wolfram MathWorld.
• Несколько доказательств теоремы Штейнера — Лемуса (англ.)

Примечания