1、求三角形内一点到三个顶点距离之和的最小值1、已知三角形 ABC 中,AC=3,BC=4,AB=5,P 是三角形 ABC 内一点,求 PA+PB+PC 的最小值.解:由题意三角形 ABC 为直角三角形,以直角顶点 C 为原点,CB 为 x 轴,CA 为 y 轴建立坐标系(如图)则 C(0,0)A(0,3 )B(4,0)以 B 为旋转中心,将BPC 绕点 B 逆时钟旋转 60至BPC,连接 PP、CC、AC则BPP,BCC均为等边三角形所以 PB=PP,PC=PC所以 PA+PB+PC=AP+PP+PCAC而 C(2,-23 )所以 AC=(0-2)+(3+23)=(25+123).即 PA+PB
2、+PC 的最小值等于 AC的长(25+123).2、已知三角形 ABC 中,AB=10 ,AC=17,BC=21,P是三角形 ABC 内一点,求 PA+PB+PC 的最小值.解:过 A 作 ADBC 于 D,设 BC=x,则 CD=21-x 由勾股定理得 AD=10-x=17-(21-x),解得x=6,AD=8,DC=15以 D 为坐标原点,BC 为 x 轴,DA 为 y 轴建立坐标系(如图)则 A(0,8 )B(-6,0)C (15,0)以 C 为旋转中心,将CPB 绕点 C 逆时钟旋转 60至CPB,连接 PP、BB 、AB则CPP ,CBB均为等边三角形所以 PC=PP,PB=PB所以
3、PA+PB+PC=AP+PP+PBAB而 B(9/2,-213/2)所以 AB=(0-9/2 )+ (8+213/2)=(415+1683).即 PA+PB+PC 的最小值等于 AB的长(415+1683).【 补充说明】(1 )如图,以ABC 的三边为边,分别向外作等边三角形 BCD、ACE、ABF,连接 AD、BE、CF,则(1)AD 、BE、CF 交于一点 P,且APB=APC= BPC=120,(2)P 到 A、B、C 三顶点距离的和最小,且 PA+PB+PC=AD=BE=CF。证明:AF=AB , FAC= BAE,AC=AEAFCABECF=BE同理可证BCFBDA,CF=ADAD
4、=BE=CF. AFCABEAFC= ABEBPF= BAF=60,BPC=120 同理可证APB=APC=120 APB=APC=BPC=120至于 P 到三顶点距离之和为何最小上面两题已明。(2)给出三个点,怎样用尺规作图,使某一点 P 到这三点的距离之和最短解:如果三个点在同一直线上,P 点为居中的那个点如果三个点能组成三角形,这里的点 P 就是著名的“费马点”这时的一般结论是:当三角形有一个内角大于或等于 120 度的时候,费马点就是这个内角的顶点;如果三个内角都小于 120 度,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。作法:设三点为 A、B 、C1、作等边三角形 ABD、等边三角形 ACE2、作上述两个三角形的外接圆,两圆交于点 P则 P 即为拟求作的点