中考复习之线段和差最值之费马点问题 |
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A B C P 中考数学复习线段和差最值系列之费马点
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.
言归正传,今天的问题不是费马提出来的,是他解决的,故而叫费马点.
问题:在 △ ABC 内找一点 P ,使得 P A + PB + PC 最小.
【分析】在之前的最值问题中,我们解决的依据有:两点之间线段最短、点到直线的连线中垂 线段最短、作对称化折线段为直线段、确定动点轨迹求最值等.以上依据似乎都用不上,怎么 办?
若点 P 满足∠ PAB= ∠ BPC= ∠ CPA=120 °, 则 PA+PB+PC 值最小, P 点称为该三角形的费马点.
一、如何作费马点
问题要从初一学到的全等说起:
( 1 )如图,分别以 △ ABC 中的 AB 、 AC 为边,作等边 △ ABD 、等边 △ ACE .
( 2 )连接 CD 、 BE ,即有一组手拉手全等: △ ADC ≌△ ABE .
( 3 )记 CD 、 BE 交点为 P ,点 P 即为费马点. (到这一步其实就可以了)
( 4 )以 BC 为边作等边 △ BCF ,连接 AF ,必过点 P ,有∠ P AB = ∠ BPC = ∠ CP A =120° .
在图三的模型里有结论: ( 1 )∠ BPD =60° ; ( 2 )连接 AP , AP 平分∠ DPE .有这两个结论便足 以说明∠ P AB = ∠ BPC = ∠ CP A =120° .
但是在这里有个小小的要求, 细心的同学会发现, 这个图成立的一个必要条件是∠ BAC |
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