当前位置:文档之家› 中考中的费马点详解加练习

中考中的费马点详解加练习

皮耶·德·费马(Pierre de Fermat)是一个17世纪的法国律师,也是一位业余数学家。

之所以称业余,是由于皮耶·德·费马具有律师的全职工作。

他的姓氏根据法文与英文实际发音也常译为“费尔玛”(注意“玛”字)。

费马最后定理在中国习惯称为费马大定理,西方数学界原名“最后”的意思是:其它猜想都证实了,这是最后一个。

著名的数学史学家贝尔(E. T. Bell)在20世纪初所撰写的著作中,称皮耶·德·费马为”业余数学家之王。

“贝尔深信,费马比皮耶·德·费马同时代的大多数专业数学家更有成就,然而皮耶·德·费马并未在其他方面另有成就,本人也渐渐退出人们的视野,考虑到17世纪是杰出数学家活跃的世纪,因而贝尔认为费马是17世纪数学家中最多产的明星。

费马点问题最早是由法国数学家皮埃尔·德·费马在一封写给意大利数学家埃万杰利斯塔·托里拆利(气压计的发明者)的信中提出的。

托里拆利最早解决了这个问题,而19世纪的数学家斯坦纳重新发现了这个问题,并系统地进行了推广,
因此这个点也称为托里拆利点或斯坦纳点,相关的问题也被称作费马-托里拆利-斯坦纳问题。

这一问题的解决极大推动了联合数学的发展,在近代数学史上具有里程碑式的意义。

“费马点”是指位于三角形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。

2.若三角形有一角大于等于120°,则此钝角的顶点就是距离和最小的点。

在1的条件下画图找费马点
如图以任意两边为边向两边做等边三角形ABD和等年三角形ACE,则CD,BE交点P即为所求
2若在≥120°的钝角三角形中,其顶点即是。

另外,当刚好120°,且三角形BCD为等边三角形时,有个结论:AD=AB+AC
我们拓展一道几何题,第二问对很多学生或者老师还是很酥爽的。

2011房山一摸2009石景山25.(本小题满分7分)
已知:等边三角形ABC
如图1,P为等边△ABC外一点,且∠BPC=120°.
试猜想线段BP、PC、AP之间的数量关系,并证明你的猜想;
(2)如图2,P为等边△ABC一点,且∠APD=120°.求证:PA+PD+PC>BD
我们回到正题:费马点C
B
图1 B
P
图2
25.如图,在平面直角坐标系xOy 中,点B 的坐标为)2,0(,点D 在x 轴
的正半轴上,30ODB ∠=︒,OE 为△BOD 的中线,过B 、E 两点的抛物
线236y ax x c =++与x 轴相交于A 、F 两点(A 在F 的左侧). (1)求抛物线的解析式;
(2)等边△OMN 的顶点M 、N 在线段AE 上,求AE 及AM 的长;
(3)点P 为△ABO 的一个动点,设m PA PB PO =++,请直接写出m 的
最小值,以及m 取得最小值时,线段AP 的长.
2013房山一摸 24.(1)如图1,△ABC 和△CDE 都是等边三角形,且B 、C 、D
三点共线,联结AD 、BE 相交于点P ,求证:BE=AD .
(2)如图2,在△BCD 中,∠BCD<120°,分别以BC 、CD 和
BD 为边在△BCD 外部作等边三角形ABC 、等边三角形CDE 和等边
三角形BDF ,联结AD 、BE 和CF 交于点P ,下列结论中正确的是 (只填序号即可)
①AD=BE=CF;②∠BEC=∠ADC;③∠DPE=∠EPC=∠CPA=60°;
(3)如图2,在(2)的条件下,求证:PB+PC+PD=BE .
图2
图1B
29. 阅读下面材料:
小伟遇到这样一个问题:如图1,在△ABC (其中∠BAC 是一个可以变化的角)中,AB =2,AC =4,以BC 为边在BC 的下方作等

小伟是这样思考的:利用变换和等边三角形将边的位置重新组合.他的方法是以点B 为旋转中心将△ABP 逆时针旋转60°得到△A ’BC ,连接A ’A ,当点A 落在A ’C 上时,此题可解(如图2).
(1)请你回答:AP 的最大值是 .
(2)参考小伟同学思考问题的方法,解决下列问题:
如图3,等腰Rt△ABC .边AB =4,P 为△ABC 部一点,请写出求AP +BP +CP 的最小值长的解题思路.
提示:要解决AP +BP +CP 的最小值问题,可仿照题目给出的做法.把⊿ABP 绕B 点逆时针旋转60,得到''BP A .
① 请画出旋转后的图形
② 请写出求AP +BP +CP 的最小值的解题思路(结果可以不化简).
2016一月昌平
28. 已知,点O 是等边△ABC 的任一点,连接OA ,OB ,OC .
(1) 如图1,已知∠AOB =150°,∠BOC =120°,将△BOC 绕点C 按顺时针方向旋转60°得△ADC .
①∠DAO 的度数是 ;
②用等式表示线段OA ,OB ,OC 之间的数量关系,并证明;
(2) 设∠AOB =α,∠BOC =β.
①当α,β满足什么关系时,OA+OB+OC 有最小值?请在图2中画出符合条件的图形,并说明理由;
②若等边△ABC 的边长为1,直接写出OA+OB+OC 的最小值.
A B D A
B
C O
图1图2
2017年一月昌平
29.如图1,在△ABC 中,∠ACB =90°,点P 为△ABC 一点.
(1)连接PB ,PC ,将△BCP 沿射线CA 方向平移,得到△DAE ,点B ,C ,P 的对应点
分别为点D ,A ,E ,连接CE .
① 依题意,请在图2中补全图形;
② 如果BP ⊥CE ,BP =3,AB =6,求CE 的长.
B N
(2)如图3,连接PA ,PB ,PC ,求PA+PB+PC 的最小值.
小慧的作法是:以点A 为旋转中心,将△ABP 顺时针旋转60°得到
△AMN ,那么就将PA+PB+PC 的值转化为CP +PM +MN 的值,连接CN ,当点P 落在CN 上时,此题可解.
请你参考小慧的思路,在图3中证明
PA +PB +PC =CP +PM +MN .
并直接写出当AC =BC =4时,PA +PB +PC 的最小值.
延伸一下
2017年一月
海淀28.在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =α,点P 是△ABC 一点,且2PAC PCA α
∠+∠=.连接PB ,试探究PA ,PB ,PC 满足的等量关系.
P
A B C P'
A
B C P
(1)当α=60°时,将△ABP 绕点A 逆时针旋转60°得到ACP '△,连接PP ',如图1所示.由ABP △≌ACP '△可以证得'APP △是等边三角形,再由30PAC PCA ∠+∠=︒可得∠APC 的大小为 度,进而得到CPP '△是直角三角形,这样可以得到PA ,PB ,PC 满足的等量关系为 ;
图1 图2
(2)如图2,当α=120°时,请参考(1)中的方法,探究PA ,PB ,PC 满足的等量关系,并给出证明;
(3)PA ,PB ,PC 满足的等量关系为 .
2016年顺义一摸
28.已知:在△ABC 中,∠BAC =60°.
(1)如图1,若AB =AC ,点P 在△ABC ,且∠APC =150°,PA =3,PC =4,把△APC 绕着点A 顺时针旋转,使点C 旋转到点B 处,得到△ADB ,连接DP
①依题意补全图1;
②直接写出PB 的长;
(2)如图2,若AB =AC ,点P 在△ABC 外,且PA =3,PB =5,PC =4,求∠APC 的度数;
(3)如图3,若AB =2AC ,点P 在△ABC ,且PA =3,PB =5,∠APC =120°,请直接写出PC 的长.
A
B
A
P
B C
26、如图,四边形ABCD是正方形,△ABE是等边三角形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM.
(1)求证:△AMB≌△ENB;
(2)①当M点在何处时,AM+CM的值最小;
②当M点在何处时,AM+BM+CM的值最小,并说明理由;(3)当AM+BM+CM的最小值为时,求正方形的边长.
在矩形ABCD中,点P在矩形,点Q在BC上,AD=5,AB=3,
求AP+DP+PQ的最小值
. . .. . .
.. .专业. .。

相关主题