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第34期 费马点及其推广和应用
第34期 费马点及其推广和应用
“费马点”是指位于三角形内且到三角形三个顶点距离之和最短的点。
若给定一个三角形△ABC的话,从这个三角形的费马点P到三角形的三个顶点A、B、C的距离之和比从其它点算起的都要小。
这个特殊点对于每个给定的三角形都只有一个。
1.若三角形3个内角均小于120°,那么3条距离连线正好三等分费马点所在的周角,即该点所对三角形三边的张角相等,均为120°。所以三角形的费马点也称为三角形的等角中心。
(托里拆利的解法中对这个点的描述是:对于每一个角都小于120°的三角形ABC的每一条边为底边,向外作正三角形,然后作这三个正三角形的外接圆。托里拆利指出这三个外接圆会有一个共同的交点,而这个交点就是所要求的点。这个点和当时已知的三角形特殊点都不一样。这个点因此也叫做托里拆利点。)
2.若三角形有一内角大于等于120°,则此钝角的顶点就是距离和最小的点。
(1)根据定义,首先判断给定三角形的三个内角是否均小于120°.
1.以任意半径画圆0,并作出圆的一条直径AB。
2.以点A(或点B)为圆心,OA(或OB)为半径画出圆A(或圆B)
3.两圆相交于C点,联结AC,BC
4.则∠CBA或∠CAB为30°,∠C为90°,两角相加即为120°
(2)若大于等于120°,则该钝角顶点即为该三角形的费马点
(3)若三角形的三个角均小于120°,则继续做以下步骤
1.以三角形任意一边a向外做等边三角形
2.找出该等边三角形的外心,并作出外接圆
3.联结a边所对的两个顶点(连接AD)
4.该连线与外接圆交点即为该三角形的费马点