三角不等式


1. 關於三角形邊的不等式

   關於三角形有一個常用的不等式,以下面的三角形為例:

     

$$a + b > c \\
a + c > b \\
b + c > a$$

   上面的三個不等式很容易理解,兩點之間直線段最短,而兩邊之和相當於折線段,必然會小於直線段的長度。

   上面三個不等式進行移項有

$$a > c - b \\
a > b - c \\
c > b - a \\
c > a - b \\
b > a - c \\
b > c - a$$

   所以

$$a > | b - c | \\
c > | a - b | \\
b > | a - c |$$

   即任意兩邊之差小於第三邊。

 

2. 向量三角不等式

   這個不等式本質還是關於三角形三條邊的關系,可以由 $1$ 推得,不等式內容如下

$$||a| - |b|| \; \leq \; |a \pm b| \; \leq \; |a| + |b| $$

   向量 $a + b$ 或者 $a - b$ 是由向量 $a$ 和向量 $b$ 構成的三角形的第三條邊,而向量取絕對值(取模)之后就是向量長度(邊長)。

   所以上面的不等式本質就是三角形兩邊之和大於第三邊,兩邊之差小於第三邊。

 

3. 絕對值三角不等式

   這個不等式很容易理解,其內容如下

$$||a| - |b|| \; \leq \; |a \pm b| \; \leq \; |a| + |b| $$

   其並不是從三角形的三邊關系推導而來,考慮 $a,b$ 的正負,將它們做加減,絕對值的和必然都是最大的,絕對值差的絕對值

   必然都是最小的。可分類考慮。

 


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