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楼主: 数学星空

[讨论] 四面体的外心-内心公式

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发表于 2013-7-31 10:23:04 | 显示全部楼层
QQ截图20130731103844.png
由此将OI用各棱长表示出来没有任何的问题,或者用其他一些量表示也是容易做到的

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wayne + 12 + 12 + 12 + 12 + 14 没验算结果的正确性,不过从形式上看,应该.

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毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
毋私小惠而伤大体  毋借公论以快私情
发表于 2013-7-31 10:30:40 | 显示全部楼层
creasson 发表于 2013-7-31 10:23
又看了下,直接用6、9的表示式做整体带入,立即可得一个表示式:


嗯,用四个面积来表达应该是最简洁的。其他的表达都很不现实。
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发表于 2013-7-31 10:50:20 | 显示全部楼层
取一些特殊点,可得另一些式子
QQ截图20130731104733.png

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发表于 2013-7-31 11:11:47 | 显示全部楼层
如 creasson 前面所言,射影几何的方法才是正道。
我之前做那个 三角形的等角中心的时候 用解析几何,算出一个式子,然后再引入新元素,化简该式子,初有成效。
在该题里 形成思维定势了。

creasson 的几个比例系数用得很好,直接奔向结果。
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发表于 2013-7-31 11:14:09 | 显示全部楼层
该题 曾经在论坛出现过,星空的链接给错了,我刚搜出来,12楼

http://bbs.emath.ac.cn/forum.php ... 98&fromuid=1067
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发表于 2013-7-31 11:24:34 | 显示全部楼层
弱弱的问一下,从四面体的四个顶点向对面的平面 做垂线,会是什么个情况
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发表于 2013-7-31 14:36:50 | 显示全部楼层
关于OI,R,r的可能关系式,由上述所给的OI式,先改写成如下式子: QQ截图20130731143435.png
其中含四个根式,由多项式理论,可以找到一个多项式方程,其系数是各棱长的有理关系式,且是对称的,极可能是一些特征量,比如能表示成R, V等,
这样将这些系数再作代换之后,可能得到OI,R,r关系式.
另,由基本定理出发,易得 QQ截图20130731141156.png ,这个式子用传统几何方法试试?
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发表于 2013-7-31 18:20:51 | 显示全部楼层
wayne 发表于 2013-7-31 11:24
弱弱的问一下,从四面体的四个顶点向对面的平面 做垂线,会是什么个情况

QQ截图20130731171342.png ,体积V由此可以容易得到
仿射几何的应用远远不止这些,附一个简单性质:如果P=aA+bB+cC+dD;(a+b+c+d=1;a>0,b>0,c>0,d>0),则P在四面体ABCD内部
应用这个性质可以很简单地解决四面体的费马点什么的,而且,从平面几何的研究可以容易地拓广到n维空间几何体的研究
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发表于 2013-7-31 20:22:29 | 显示全部楼层
这4个高之间有啥关系
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 楼主| 发表于 2013-8-3 10:24:41 | 显示全部楼层
360截图20130803100454936.jpg
不可否认,此表达式已几乎解决了问题。但离主题的最终答案似乎还有一步之遥,若找不到合适的特征表达式(例如:R,r,S,V..),此问题就是一个谜
当四面体的一个顶点(例如D点)落到ABC内部时,就和http://bbs.emath.ac.cn/forum.php ... &extra=page%3D1 的问题似乎有点关系,我现在的问题是OI的最少特征量有几个?R,r似乎不够(直观告诉我应该是四个,另外两个是什么)?
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