level 2
宫弥
楼主
在△ABC所在平面上找一点,它到三个顶点的距离之和最小。 只考虑△ABC的三个内角都小于120°的情况。 以 AB、BC、CA为边向形外作正三角形BCD、ACE、ABK,作此三个三角形的外接圆。设⊙ABK、⊙ACE除A外的交点为F,由 A、K、B、F四点共圆知∠AFB=120°。同理∠AFC=120°于是∠BFC=120°。故⊙BCD边过点F,即⊙ABK,⊙BCD,⊙CAE共点F。 由∠AFB=120°,∠BFD=60°,知 A、F、D在一条直线上。 在FD上取点G,使FG=FB,则△FBG为正三角形。由BG= BF, BD=BC,∠DBG=∠CBF=60°-∠GBC,故△DBG≌△CBF。于是GD=FC,即AD=FA+FB+FC。对于平面上任一点P,以BP为一边作等边△PBH(如图4),连HD,同样可证△BHD≌△BPC。于是AP+PH+HD=PA+PB+PC。但PA+PH+HD≥AD=FA+ FB+FC。这就是说,点F为所求点。这点称为△ABC的费尔马点。 如果△ABC有某一内角≥120°,例如∠A≥120°,则点A即为所求点。
2005年12月17日 12点12分
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