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1、几何最值之费马点知识精讲皮耶德费马,17世纪法国数学家,有业余数学家之王的美誉,之所以叫业余并非段位不够,而是因为其主职是律师,兼职搞搞数学.费马在解析几何、微积分等领域都有卓越的贡献,除此之外,费马广为人知的是以其名字命名的费马小定理、费马大定理等.今天所讲的问题不是费马提出来的,而是他解决的,因此又叫费马点,问题如下:问题:如图,在abc内部找到一点p,使得papbpc的值最小.解答:若点p满足apbbpccpa120,则papbpc的值最小,p点称为三角形的费马点.1.如何作出费马点第一步:分别以ab、ac为边作等边abd与等边ace,如图所示:第二步:连接cd、be,即可得到adcab
2、e,如图所示:第三步:此时cd、be的交点即为点p(费马点),第四步:以bc为边,作等边bcf,连接af,af必过点p,且apbbpccpa120.注:上述结论成立有个前提条件,abc中,最大的角要小于120,若最大的角大于或等于120,对应的图如下所示:此时费马点就是最大角的顶点a,这种情况不会考,了解即可,接下来的研究,都是默认最大角小于120.接下来就是要证明,证明分两部分,一部分过三角形两条边向外作等边三角形,连接cd、be,这两条线的交点为什么就是费马点?另一部分就是为什么费马点到对应顶点的连线之和是最小的.如下图所示,在aeb与acd中,abad,aeac,baedacbac60,abeacd,abeadc,在bpm与dam中,bmpdma,bpmdam60,bpc120;在pd上截取pgpb,连接pa、bg,如下图所示:由题意可得bpg为等边三角形,则pbbg,易证abpdbg,pagd,apbdgb120,apc120,papbpcgdpgpccd.接下来只需证明cd为最短的线段,那么以上的问题都可以得证了!如下图所示,在abc中任取一个异于点p的点q,连接qa、qb、qc、qd,将abq绕着点a顺时针方向旋转60得到,则a
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