给定三点,求到三点距离之和最小的点

如题所述

分为两种情况:

1、如果三点共线,那么到三点距离之和最小的点就是中间的那个点。

2、如果三点不共线,则这三点可构成一个三角形,此时此点就是费马点

费马(Pierre De Fermat )是法国数学家,1601年8月17日出生于法国南部图卢兹附近的博蒙·德·洛马涅。费马曾提出关于三角形的一个有趣问题:在三角形所在平面上,求一点,使该点到三角形三个顶点距离之和最小.人们称这个点为“费马点”。

“费马点”是指位于三角形内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。

扩展资料

求费马点举例:

有甲乙丙三个村庄,要在中间建一供水站向三地送水,现要确定供水站的位置以使所需管道总长最小?将此问题用数学模型抽象出来即为:

在△ ABC中确定一点P,使P到三顶点的距离之和PA+PB+PC最小。

解法如下:分别以AB AC为边向外侧作正三角形ABD ACE 连结CD BE交于一点,则该点 即为所求P点。

证明:如下图所示。连结PA、PB、PC,在△ABE和△ACD中,AB=AD AE=AC ∠BAE=∠BAC+60° ∠DAC=∠BAC+60°=∠BAE ∴△ABE全等△ACD。

∴ ∠ABE=∠ADC 从而A、D、B、P四点共圆

∴∠APB=120° , ∠APD=∠ABD=60°

同理:∠APC=∠BPC=120°

以P为圆心,PA为半径作圆交PD于F点,连结AF,

以A为轴心将△ABP顺时针旋转60°,已证∠APD=60°

∴△APF为正三角形。∴不难发现△ABP与△ADF重合。

∴BP=DF PA+PB+PC=PF+DF+PC=CD

另在△ABC中任取一异于P的点G ,同样连结GA、GB、GC、GD,以B为轴心

将△ABG逆时针旋转60°,记G点旋转到M点.。

则△ABG与△BDM重合,且M或 在 线 段DG上 或 在DG外。

GB+GA=GM+MD≥GDGA+GB+GC≥GD+GC>DC。

从而CD为最短的线段。

以上是简单的费马点问题,将此问题外推到四点,可验证四边形的对角线连线的交点即是所求点。

参考资料来源:百度百科-费马点

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第1个回答  2019-06-07

1、三点共线,则到三点距离之和最小的点就是中间的那个点。

2、三点不共线,则这三点可构成一个三角形,此时此点就是费马点。

若三角形3个内角均小于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张角相等,均为120°。所以三角形的费马点也称为三角形的等角中心。

“费马点”是指位于三角形内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。

扩展资料

相关证明:

如图,以△ABC三边为边向外作等边△ABD、△BCE、△ACF,

连接CD、BF、AE交于点O,试证:O是费马点。

证明:在△ACD、△ABF中,

AD=AB

∠DAC=∠BAF

AC=AF

∴△ACD≌△ABF(SAS)

∴∠ADC=∠ABF

∴A、B、O、D四点共圆。

∴∠AOB=120°。

同理可得,∠AOB=∠AOC=∠BOC=120°。

过点A、B、C作OA、OB、OC的垂线交于三点R、S、T,易知△RST

是正三角形。

在△ABC内作异于O一点G,作RS、ST、RT的垂线GX、GY、GZ,连

接GA、GB、GC。

易用面积法得:OA+OB+OC=GX+GY+GZ。

∵点到线之间,垂线段最短,

∴OA+OB+OC=GX+GY+GZ<GA+GB+GC

∴点O是费马点。

参考资料来源:百度百科-费马点

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第2个回答  推荐于2017-12-16
1.三点共线,则到三点距离之和最小的点就是中间的那个点
2.三点不共线,则这三点可构成一个三角形,此时此点就是费马点。
费马(Pierre De Fermat )是法国数学家,1601年8月17日出生于法国南部图卢兹附近的博蒙·德·洛马涅。费马曾提出关于三角形的一个有趣问题:在三角形所在平面上,求一点,使该点到三角形三个顶点距离之和最小.人们称这个点为“费马点”.

引例:有甲乙丙三个村庄,要在中间建一供水站向三地送水,现要确定供水站的位置以使所需管道总长最小?将此问题用数学模型抽象出来即为:
在△ ABC中确定一点P,使P到三顶点的距离之和PA+PB+PC最小。

解法如下:分别以AB AC为边向外侧作正三角形ABD ACE 连结CD BE交于一点,则该点 即为所求P点。
证明:如下图所示。连结PA、PB、PC,在△ABE和△ACD中,AB=AD AE=AC ∠BAE=∠BAC+60° ∠DAC=∠BAC+60°=∠BAE ∴△ABE全等△ACD。
∴ ∠ABE=∠ADC 从而A、D、B、P四点共圆
∴∠APB=120° , ∠APD=∠ABD=60°
同理:∠APC=∠BPC=120°
以P为圆心,PA为半径作圆交PD于F点,连结AF,
以A为轴心将△ABP顺时针旋转60°,已证∠APD=60°
∴△APF为正三角形。∴不难发现△ABP与△ADF重合。
∴BP=DF PA+PB+PC=PF+DF+PC=CD
另在△ABC中任取一异于P的点G ,同样连结GA、GB、GC、GD,以B为轴心
将△ABG逆时针旋转60°,记G点旋转到M点.。
则△ABG与△BDM重合,且M或 在 线 段DG上 或 在DG外。
GB+GA=GM+MD≥GDGA+GB+GC≥GD+GC>DC。
从而CD为最短的线段。
以上是简单的费马点问题,将此问题外推到四点,可验证四边形的对角线连线的交点即是所求点。本回答被网友采纳
第3个回答  2012-04-24
作三条边的垂直平分线,交点就是三角形外接圆的圆心,也称外心,该点到三顶点的距离之和最小。。。。。。。
第4个回答  2012-04-17
重心