作业帮在直角三角形ABC中,r是它的内切圆半径,h是斜边上AB的高,求r/h的取值范围.要有详细过程,谢谢了.
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/29 09:42:02
在直角三角形ABC中,r是它的内切圆半径,h是斜边上AB的高,求r/h的取值范围.要有详细过程,谢谢了.
在直角三角形ABC中,r是它的内切圆半径,h是斜边上AB的高,求r/h的取值范围.
要有详细过程,谢谢了.
在直角三角形ABC中,r是它的内切圆半径,h是斜边上AB的高,求r/h的取值范围.要有详细过程,谢谢了.
设直角边分别为a和b,斜边c=√（a^2 + b^2),周长C=a+b+c,则三角形面积S
=ab/2 = ch/2 =(a+b+c)·r/2
则 c·h=(a+b+c)·r;
则 r/h=c/(a+b+c)
= 1/[1+(a+b)/c]
= 1/[1 + (a+b)/√(a^2 + b^2)]
= 1/[1 + √(a^2 + b^2 +2ab)/(a^2 + b^2)]
= 1/{1 + √[1 +2ab/(a^2 + b^2)]}
其中2ab/(a^2 + b^2)的分子和分母同时除以a·b,得
= 1/{1 + √[1 + 2/ ( a/b + b/a )]}
由于 a/b + b/a ≥2√[(a/b)·(b/a )]=2,故
r/h= 1/{1 + √[1 + 2/ ( a/b + b/a )]}
≥ 1/{1 + √[1 + 2/ 2]}
=1/(1+√2)
=√2-1;
而当a/b(或b/a)趋于无穷大时,b/a(或a/b)趋于无穷小,而 a/b + b/a 趋于无穷大,则 2/ ( a/b + b/a )趋于0; 因此r/h= 1/{1 + √[1 + 2/ ( a/b + b/a )]}趋于 1/2,但达不到(否则斜边就会与一条直角边平行)
故r/h的取值范围为
√2-1≤r/h＜ 1/2
或者:
r/h=c/(a+b+c) = 1/[1+(a/c)+(b/c)]
= 1/(1+ sinB + cosB)
= 1/[1+ √2·(√2/2·sinB + √2/2·cosB)]
= 1/[1+ √2·(cos(π/4)·sinB + sin(π/4)·cosB)]
= 1/[1+ √2·sin(B + π/4)]
由于B是锐角,则 B + π/4 ∈(π/4,3π/4)
则sin(B + π/4)∈(√2/2,1]
则 r/h∈[√2-1,1/2)
这个问题可以这样解决：
过c作ab垂线于d，得到圆心o和r，h。
过圆心做bc垂线于e，
oe=r，
所以oe、h-r、ce构成一个直角三角形。
有三角函数可以知道，
h/r=(h-r)/r +1,
又因为r/(h-r)=sin角ocb (0,1),
所以(h-r)/r=(1,无穷)，
所以h/r=(2,无穷)，
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这个问题可以这样解决：
过c作ab垂线于d，得到圆心o和r，h。
过圆心做bc垂线于e，
oe=r，
所以oe、h-r、ce构成一个直角三角形。
有三角函数可以知道，
h/r=(h-r)/r +1,
又因为r/(h-r)=sin角ocb (0,1),
所以(h-r)/r=(1,无穷)，
所以h/r=(2,无穷)，
所以r/h=（0，0.5）.
我认为楼上的做错了，应该是我的方法才对。（只是以客观事实说话，不包含任何攻击成分，如有误解，敬请原谅。）
收起
R=(AC+BC-AB)/2
H=AC*BC/AB
R/H=AB(AC+BC-AB)/(2AC*BC)
=AB(AC+BC-AB)/[（AC+BC）方-AC方-BC方]
=AB（AC+BC-AB）/[（AC+BC-AB）（AC+BC+AB）]
=AB/（AC+BC+AB）
AB斜边，则此值最大小于1/2
关键是求最小值
当AC=BC时有最小值=根号2-1：1