费马点如何证明?

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  • 证明:

    (1)费马点对边的张角为120°.

    △CC1B和△AA1B中,BC=BA1,BA=BC1,∠CBC1=∠B+60°=∠ABA1,

    △CC1B和△AA1B是全等三角形,得到∠PCB=∠PA1B

    同理可得∠CBP=∠CA1P

    由∠PA1B+∠CA1P=60°,得∠PCB+∠CBP=60°,所以∠CPB=120度

    同理,∠APB=120°,∠APC=120° (2)PA+PB+PC=AA1

    将△BPC以点B为旋转中心旋转60°与△BDA1重合,连结PD,则△PDB为等边三角形,所以∠BPD=60° 又∠BPA=120°,因此A、P、D三点在同一直线上,

    又∠CPB=∠A1DB=120°,∠PDB=60°,∠PDA1=180°,所以A、P、D、A1四点在同一直线上,故PA+PB+PC=AA1.

    (3)PA+PB+PC最短

    在△ABC内任意取一点M(不与点P重合),连结AM、BM、CM,将△BMC以点B为旋转中心旋转60°与△BGA1重合,连结AM、GM、A1G(同上),则AA1