如图,设O为△ABC内一点,且∠AOB=∠BOC=∠COA=120°,P为任意一点(不是O).求证:PA+PB+PC>OA+OB+OC.

发布时间:2020-07-30 01:04:14

如图,设O为△ABC内一点,且∠AOB=∠BOC=∠COA=120°,P为任意一点(不是O).求证:PA+PB+PC>OA+OB+OC.

网友回答

证明:过△ABC的顶点A,B,C分别引OA,OB,OC的垂线,设这三条垂线的交点为A1,B1,C1(如图),考虑四边形AOBC1.

因为∠OAC1=∠OBC1=90°,∠AOB=120°,
所以∠C1=60°.同理,∠A1=∠B1=60°.
所以△A1B1C1为正三角形.
设P到△A1B1C1三边B1C1,C1A1,A1B1的距离分别为ha,hb,hc,且△A1B1C1的边长为a,高为h.
由等式S△A1B1C1=S△PB1C1+S△PC1A1+S△PA1B1
知h?a=ha?a+hb?a+hc?a,
所以h=ha+hb+hc.
这说明正△A1B1C1内任一点P到三边的距离和等于△A1B1C1的高h,这是一个定值,所以OA+OB+OC=h=定值.
显然,PA+PB+PC>P到△A1B1C1三边距离和,
所以PA+PB+PC>h=OA+OB+OC.

解析分析:过△ABC的顶点A,B,C分别引OA,OB,OC的垂线,设这三条垂线的交点为A1,B1,C1(如图),即可判定△A1B1C1为正三角形,设P到△A1B1C1三边B1C1,C1A1,A1B1的距离分别为ha,hb,hc,且△A1B1C1的边长为a,高为h,则可以证明以h=ha+hb+hc,根据PA+PB+PC>P到△A1B1C1三边距离之和,即可解题.

点评:本题考查了等边三角形的证明,考查了正三角形内任一点P到三边的距离和等于该等边三角形的高h,本题中求证正三角形内任一点P到三边的距离和等于该等边三角形的高h是解题的关键.
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