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

发布时间:2021-02-23 12:05:32

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.如图(2),在锐角△ABC外侧作等边△ACB′连接BB′.求证:BB′过△ABC的费马点P,且BB′=PA+PB+PC.

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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.如图(2),在锐角△ABC外侧作等边△ACB′连接BB′.求证:BB′过△ABC的费马点P,且BB′=PA+PB+PC.(图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.
======以下答案可供参考======
供参考答案1:
第一个问题:
过A作PB的垂线,垂足为D。
∵P是△ABC的费马点,∴∠APB=120°,∴点D在BP的延长线上,∴∠APD=60°,
∴AD=(√3/2)PA=2√3。
第二个问题:
∵P是△ABC的费马点,∴∠APB=∠APC=120°。
∵△ACB′是△ABC外的一个正三角形,∴∠ACB′=∠AB′C=60°,∴∠APC+∠AB′C=180°,
∴A、P、C、B′共圆,∴∠APB′=∠ACB′=60°,∴∠APB+∠APB′=180°,
∴B、P、B′共线,∴BB′过△ABC的费马点。
第三个问题:
在BB′上取一点E,使PE=PC。
∵PE=PC、∠CPE=∠APC-∠APB′=120°-60°=60°,∴△PCE是正三角形,
∴∠PCE=∠PEC=60°、PC=PE=EC。
∵△ACB′是正三角形,∴AC=B′C。
∵∠PEC=60°,∴∠B′EC=120°,∴∠APC=∠B′EC。
又∠ACP=∠PCE-∠ACE=60°-∠ACE=∠ACB′-∠ACE=∠B′CE。
∴由AC=B′C
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