1、费马点的证明方法费马点,就是平面上到三角形三顶点距离之和最小的点。当三角形有一个内角大于或等于一百二十度的时候,费马点就是这个内角的顶点;如果三个内角都在 120 度以内,那么,费马点就是使得费马点与三角形三顶点的连线两两夹角为 120 度的点。1、费马点不在三角形外,这个就不用证了,很显然。但为了严谨,还是说一下2、当有一个内角大于等于 120 度时候对三角形内任一点 P延长 BA 至 C使得 AC=AC,做CAP=CAP,并且使得 AP=AP, PC=PC,(说了这么多,其实就是把三角形 APC 以 A 为中心做了个旋转)则APCAPCBAC120PAP=180-BAP-CAP=180-B
2、AP-CAP=180-BAC60等腰三角形 PAP中,APPPPA+PB+PCPP+PB+PCBC=AB+AC所以 A 是费马点3、当所有内角都小于 120时做出ABC 内一点 P,使得APC=BPC=CPA=120,分别作PA,PB,PC 的垂线,交于 D,E,F 三点,如图,再作任一异于 P 的点 P,连结PA,PB,PC,过 P作 PH 垂直 EF 于 H易知D=E=F=60,即DEF 为等边三角形,计边长为 d,面积为 S则有 2S=d(PA+PB+PC)PAPH所以 2SEPFPA*d同理有2SDPFPB*d2SEPDPC*d相加得 2Sd(PA+PB+PC)即 PA+PB+PCPA
3、+PB+PC,当且仅当 P,P重合时取到等号所以 P 是费马点虽然不知道费马点在那里,我们先假设他在某个位置,做出来,证明他不可能具有某些性质,最后确定他的位置,这个证明仅限于三个内角都小于 120 度的时候。 以 A,C 为焦点, AP+PC 为长轴长,做椭圆,以 B 为圆心,BP 为半径,做圆我们先假定椭圆与原是相交的,并取他们公共部分内部一点 P则 P在圆内也在椭圆内所以 PA+PB+PCPA+PC+PC,与假设矛盾,所以圆与椭圆必相切(不可能没有公共点吧,因为都过 P)做他们的公切线,并作直线 BP,显然 BP 与公切线垂直由椭圆的几何性质易知,BP 平分角 APC,所以APB=CPB同理有APC=CPB所以APC=APB=CPB=120即为费马点