费马点证明_精品文档Word文档下载推荐.doc
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(1)若三角形ABC的3个内角均小于120°
,那么3条距离连线正好平分费马点所在的周角。
所以三角形的费马点也称为三角形的等角中心。
(2)若三角形有一内角不小于120度,则此钝角的顶点就是距离和最小的点。
费马点的判定
(1)对于任意三角形△ABC,若三角形内或三角形上某一点E,若EA+EB+EC有最小值,则E为费马点。
费马点的计算
(2)如果三角形有一个内角大于或等于120°
,这个内角的顶点就是费马点;
如果3个内角均小于120°
,则在三角形内部对3边张角均为120°
的点,是三角形的费马点。
证明
我们要如何证明费马点呢:
费马点证明图形
(1)费马点对边的张角为120度。
△CC1B和△AA1B中,BC=BA1,BA=BC1,∠CBC1=∠B+60度=∠ABA1,
△CC1B和△AA1B是全等三角形,得到∠PCB=∠PA1B
同理可得∠CBP=∠CA1P
由∠PA1B+∠CA1P=60度,得∠PCB+∠CBP=60度,所以∠CPB=120度
同理,∠APB=120度,∠APC=120度
(2)PA+PB+PC=AA1
将△BPC以点B为旋转中心旋转60度与△BDA1重合,连结PD,则△PDB为等边三角形,所以∠BPD=60度
又∠BPA=120度,因此A、P、D三点在同一直线上,
又∠CPB=∠A1DB=120度,∠PDB=60度,∠PDA1=180度,所以A、P、D、A1四点在同一直线上,故PA+PB+PC=AA1。
(3)PA+PB+PC最短
在△ABC内任意取一点M(不与点P重合),连结AM、BM、CM,将△BMC以点B为旋转中心旋转60度与△BGA1重合,连结AM、GM、A1G(同上),则AA1<
A1G+GM+MA=AM+BM+CM.所以费马点到三个顶点A、B、C的距离最短。
费马点性质:
(1)平面内一点P到△ABC三顶点的之和为PA+PB+PC,当点P为费马点时,距
离之和最小。
(2)三内角皆小于120°
的三角形,分别以AB,BC,CA,为边,向三角形外侧做正三角
形ABC1,ACB1,BCA1,然后连接AA1,BB1,CC1,则三线交于一点P,则点P就是所求
的费马点.
(3).若三角形有一内角大于或等于120度,则此钝角的顶点就是所求.
(4)当△ABC为等边三角形时,此时外心与费马点重合