费马点的证明

发布时间:2017-04-11 16:27:49   来源:文档文库   
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1、 费马点一定不在三角形外(证明略)

2、 当有一个内角大于或等于120°

对三角形内任一点P延长BAC'使得AC=AC',做C'AP'=CAP,并且使得AP'=AP, PC'=PC,(说了这么多,其实就是把三角形APCA为中心做了个旋转)

APC AP'C'∵∠BAC ≥ 120°∴∠PAP' = 180°-BAP-C'AP' = 180°-BAP-CAP = 180°-BAC ≤ 60°等腰三角形PAP'中,AP ≥ PP'PA + PB + PC ≥ PP' +PB + PC' > BC' = AB + AC

A即费马点

3、 当三个内角都小于120°

ABC内做一点P,使得APC =BPC =CPA = 120°,过ABC分别作PAPBPC的垂线,交于DEF三点,如图,再作任一异于P的点P',连结P'AP'BP'C,过P'P'H EFH
易证明D =E =F = 60°,即DEF为正三角形,设边长为d,面积为S


则有2S = d(PA + PB + PC)P'H ≤ P'A所以2SEP'F ≤ P'A ·d ①同理有2SDP'F ≤ P'B·d

2SEP'D ≤ P'C·d

① + ② + ③,得2(SEP'F + SDP'F + SEP'D) ≤ P'A·d + P'B·d + P'C·d 2S ≤ d(P'A + P'B + P'C)

2S = d(PA + PB + PC) d(PA + PB + PC) ≤ d(P'A + P'B + P'C)
PA + PB + PC ≤ P'A + P'B + P'C当且仅当PP'重合时,等号成立
P即费马点

1)平面内一点P△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。

特殊三角形中:

(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,则此钝角的顶点就是所求的费马点.

(4)△ABC为等边三角形时,此时内心与费马点重合

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/48234412bfd5b9f3f90f76c66137ee06eff94e1a.html

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