Skip to content

February 8, 2007

11

奇妙的证明:周长相等的所有平面图形中,圆的面积最大

我首先要证明,面积最大的图形满足一个性质:一条平分周长的直线(暂且把它叫做周长平分线),一定也平分面积。因为,如果不平分面积的话,那么我总可以把面积较大的那块翻到另一边去,使得周长不变,而面积增大(如左图,红色曲线围成的面积大于蓝色曲线)。好了,接下来,我要再证明面积最大的图形满足第二条性质:周长平分线与曲线的两个交点和曲线上任意一点构成的三角形,必然是直角三角形。因为,如果它不是直角三角形,我可以把他拉伸或压缩一下,使它成为直角三角形,这样新三角形的面积大于原三角形的面积(证明省略,主要使用S=absinθ/2),而图形其他部分面积不变,这样面积就扩大了。因此,面积最大的图形满足上述两条性质,我们就不难推出它是圆了。

无觅相关文章插件,快速提升流量

  • sdyy

    其实我看到过一个证明说,周长相等的前提下,凸多边形比包在它内部的凹多边形大,

    可不可以用这个证明然后极限一下呢?

  • Eagle_Fantasy

    具体完整严谨的过程应该不会太简单吧...

  • http://www.stutea.com 天山新怪

    第一个已经证明面积最大他就有无穷个对称轴,就是圆了。第二个证明为直角三角形的证法有问题吧?

  • http://www.eaglefantasy.cn Eagle_Fantasy

    第一条性质说的是平分周长的线一定平分面积,这并不等价于有无穷多个对称轴,比如正方形就满足上面说的性质。

  • http://www.eaglefantasy.cn Eagle_Fantasy

    第二部分说的不算好,这样看确实有问题。我的意思其实是,只拉伸或压缩三角形,而保持其他部分不变...可能说的还不算明白,不过网上能找到关于这个问题的比较好看的图也许会帮你理解

  • jove

    其实你首先需要证明这个极限的存在性。

  • Xxx

    第一个性质的证明太简单,有没有考虑过月牙形状的图形?

  • Jiak2007

    这个证明仅证明了:如果周长相等的平面图形中存在面积最大的图形,那么它一定是圆。其实严谨的证明并不简单啊。

  • Appleturing

    第二个证明,拉一下与缩一下是ab不变,哪三角形的稳定性怎么保证

  • Gin Frozenfire

    你可以对着那副图说,把与周长平分线相对的那个顶点作为转轴,一定可以在不改变轮廓的情况下将那个三角形变成直角三角形,再结合那个公式,得出第二天

  • Gin Frozenfire

    你可以对着那副图说,把与周长平分线相对的那个顶点作为转轴,一定可以在不改变轮廓的情况下将那个三角形变成直角三角形,再结合那个公式,得出第二天