如图(1),P为△ABC所在平面上一点,且∠APB=∠BPC=∠CPA=120°,则点P叫做△ABC的费马点.(1)如点

1个回答

  • (1)∵∠PAB+∠PBA=180°-∠APB=60°,

    ∠PBC+∠PBA=∠ABC=60°,

    ∴∠PAB=∠PBC,

    又∵∠APB=∠BPC=120°,

    ∴△ABP∽△BCP,

    ∴[PA/PB]=[PB/PC]

    ∴PB2=PA?PC=12,

    ∴PB=2

    3;

    (2)证明:在BB'上取点P,使∠BPC=120°.连接AP,再在PB'上截取PE=PC,连接CE.

    ∠BPC=120°,

    ∴∠EPC=60°,

    ∴△PCE为正三角形,

    ∴PC=CE,∠PCE=60°,∠CEB'=120°.

    ∵△ACB'为正三角形,

    ∴AC=B′C,∠ACB'=60°,

    ∴∠PCA+∠ACE=∠ACE+∠ECB′=60°,

    ∴∠PCA=∠ECB′,

    ∴△ACP≌△B′CE,

    ∴∠APC=∠B′EC=120°,PA=EB′,

    ∴∠APB=∠APC=∠BPC=120°,

    ∴P为△ABC的费马点.

    ∴BB'过△ABC的费马点P,且BB'=EB'+PB+PE=PA+PB+PC.

    (3)如下图,

    作CP平分∠ACB,交BC的垂直平分线于点P,P点就是费马点;

    证明:过A作AM∥FC交BC于M,连接DM、EM,

    ∵∠ACB=60°,∠CAF=60°,

    ∴∠ACB=∠CAF,

    ∴AF∥MC,

    ∴四边形AMCF是平行四边形,

    又∵FA=FC,

    ∴四边形AMCF是菱形,

    ∴AC=CM=AM,且∠MAC=60°,

    ∵在△BAC与△EMC中,

    CA=CM,∠ACB=∠MCE,CB=CE,

    ∴△BAC≌△EMC,

    ∵∠DAM=∠DAB+∠BAM=60°+∠BAM

    ∠BAC=∠MAC+∠BAM=60°+∠BAM

    ∴∠BAC=∠DAM

    在△ABC和△ADM中

    AB=AD,∠BAC=∠DAM,AC=AM

    ∴△ABC≌△ADM(SAS)

    故△ABC≌△MEC≌△ADM,

    在CB上截取CM,使CM=CA,

    再连接AM、DM、EM (辅助线这样做△AMC就是等边三角形了,后边证明更简便)

    易证△AMC为等边三角形,

    在△ABC与△MEC中,

    CA=CM,∠ACB=∠MCE,CB=CE,

    ∴△ABC≌△MEC(SAS),

    ∴AB=ME,∠ABC=∠MEC,

    又∵DB=AB,

    ∴DB=ME,

    ∵∠DBC=∠DBA+∠ABC=60°+∠ABC,

    ∠BME=∠BCE+∠MEC=60°+∠MEC,

    ∴∠DBC=∠BME,

    ∴DB∥ME,

    即得到DB与ME平行且相等,故四边形DBEM是平行四边形,

    ∴四边形DBEM是平行四边形,

    ∴S△BDM+S△DAM+S△MAC=S△BEM+S△EMC+S△ACF

    即S△ABC+S△ABD=S△BCE+S△ACF