中考数学压轴题费马点,费马点最值问题的解法模型

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中考数学常见几何模型最值模型-费马点问题

中考数学常见几何模型最值模型-费马点问题

专题12 最值模型-费马点问题

最值问题在中考数学常以压轴题的形式考查,费马点问题是由全等三角形中的手拉手模型衍生而来,主要考查转化与化归等的数学思想。在各类考试中都以中高档题为主,中考说明中曾多处涉及。本专题就最值模型中的费马点问题进行梳理及对应试题分析,方便掌握。

【模型背景】皮耶·德·费马,17世纪法国数学家,有“业余数学家之王”的美誉,之所以叫业余并非段位不够,而是因为其主职是律师,兼职搞搞数学.费马在解析几何、微积分等领域都有卓越的贡献,除此之外,费马广为人知的是以其名字命名的“费马小定理”、“费马大定理”等.费马点:三角形内的点到三个顶点距离之和最小的点。

【模型解读】

结论1:如图,点M 为△ABC 内任意一点,连接AM 、BM 、CM ,当M 与三个顶点连线的夹角为120°时,MA +MB +MC 的值最小。

注意:上述结论成立的条件是△ABC 的最大的角要小于120º,若最大的角大于或等于120º,

此时费马点就是最大角的顶点A 。(这种情况一般不考,通常三角形的最大顶角都小于120°)

【模型证明】以AB 为一边向外作等边三角形△ABE ,将BM 绕点B 逆时针旋转60°得到BN ,连接EN .

△△ABE 为等边三角形,△AB =BE ,△ABE =60°.而△MBN =60°,△△ABM =△EBN . 在△AMB 与△ENB 中,△AB BE

ABM EBN BM BN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩

,△△AMB △△ENB (SAS )

. 连接MN .由△AMB △△ENB 知,AM =EN .△△MBN =60°,BM =BN ,△△BMN 为等边三角形.

初中数学最值问题六种模型

初中数学最值问题六种模型

初中数学最值问题有六种模型,包括将军饮马模型、一箭穿心模型、费马点模型、阿氏圆模型、胡不归模型和瓜豆原理模型。

1. 将军饮马模型:当两定点A、B在直线l同侧时,在直线上找一点P,使PA+PB最小。可以理解为两点之间线段最短。连接AB交直线l于点P,点P即为所求作的点。

2. 一箭穿心模型:在直线l上找M、N两点(M在左),使得AM+MN+NB最小,且MN=d。将点A向右平移d个单位到A′,作A′关于直线l的对称点A",连接A"B交直线l 于点N,将点N向左平移d个单位到M,点M、N即为所求。

3. 费马点模型:在三角形ABC中,若D、E分别是AB、AC 上的点,则DE的延长线与BC的延长线交于费马点处,此时三角形周长最小。

4. 阿氏圆模型:以给定点A为圆心,给定距离r为半径画圆,与已知直线l相交于两点B、C,连接两点B、C并延长交于D。则D点的轨迹是以A为圆心,r为半径的圆。这个圆被称为阿氏圆。

5. 胡不归模型:在直角三角形ABC中,AB=c,AC=b,BC=a,AD为BC边上的高。若点P在BC边上,问是否存在点P使得DP垂直于BC边?如果存在,求出点P的位置;

如果不存在,请说明理由。

6. 瓜豆原理模型:在一条直线上有若干个点,每个点都有一个到直线的距离,问如何选择若干个点使得这些点到直线的距离之和最小?瓜豆原理告诉我们,选择任意两个相邻的点并连接它们与直线的交点,然后选择第三个点与前两个点的距离之和最小即可。

以上是初中数学最值问题的六种模型,希望对解决这类问题有所帮助。

费马点最值问题(中考备考宝典)

费马点最值问题(中考备考宝典)

费马点最值问题

例题精讲

例1:如图,四边形ABCD是菱形,AB=4,且∠ABC=60°,△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,则AM+BM+CM的最小值为.

例2:如图(1),P为△ABC所在平面上一点,且∠APB=∠BPC=∠CPA=120°,则点P叫做△ABC的费马点.

(1)若点P是等边三角形三条中线的交点,点P(填是或不是)该三角形的费马点.(2)如果点P为锐角△ABC的费马点,且∠ABC=60°.求证:△ABP∽△BCP;

(3)已知锐角△ABC,分别以AB、AC为边向外作正△ABE和正△ACD,CE和BD相交于P点.如图(2)

①求∠CPD的度数;

②求证:P点为△ABC的费马点.

强化练习

1、在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=1,BC= ,点O 为Rt △ABC 内一点,连接AO 、BO 、CO ,且∠AOC=∠COB=∠BOA=120°,则OA+OB+OC= .

2、如图,在四边形ABCD 中,60B ο∠=,AB=BC=3,AD=4,90BAD ο∠=,点P 是形内一点,则PA+PB+PD 的最小值为________

第1题图 第2题图

3、如图,点P 是矩形ABCD 对角线BD 上的一个动点,已知

的最小值是_______

4、如图,菱形ABCD 的对角线AC 上有一动点P ,BC =6,∠ABC =150°,则线段 AP +BP +PD 的最小值为________

第3题图 第4题图

P

D

中考最值专题--费马点模型

中考最值专题--费马点模型

中考最值专题--费马点模型

【模型建立】

在三角形中,有一点P到三个顶点距离之和最小,点p在三角形哪里?

【问题分析】

费马尔问题的思考:

如何找到一点P使它到△ABC三个顶点的距离之和PA+PB+PC最小?

【问题解决】

费马点的确切定义:数学上称,到三角形3个顶点距离之和最小的点为费马点。

它是这样确定的:

1、如果三角形有一个内角大于或等于120°,这个内角的顶点就是费马点;

2、如果3个内角均小于120°,则在三角形内部对3边张角均为120°的点,是三角形的费马点。费马点的性质:费马点有如下主要性质:

1.费马点到三角形三个顶点距离之和最小。

2.费马点连接三顶点所成的三夹角皆为120°。

【模型总结】

费马点最小值快速求解:

费尔马问题告诉我们,存在这么一个点到三个定点的距离的和最小,解决问题的方法是运用旋转变换. 秘诀:以△ABC任意一边为边向外作等边三角形,这条边所对两顶点的距离即为最小值。

费马点最值模型典例讲解

例1. 如图,矩形ABCD是一个长为1000米,宽为600米的货场,A、D是入口,现拟在货场内建一个收费站P,在铁路线BC段上建一个发货站台H,设铺设公路AP、DP以及PH之长度和为l,求l的最小值.

变式练习>>>

1.如图,某货运场为一个矩形场地ABCD,其中AB=500米,AD=800米,顶点A,D为两个出口,现在想在货运广场内建一个货物堆放平台P,在BC边上(含B,C两点)开一个货物入口M,并修建三条专用车道PA,PD,PM.若修建每米专用车道的费用为10000元,当M,P建在何处时,修建专用车道的费用最少?最少费用为多少?(结果保留整数)

初三数学中考模型之费马点问题

初三数学中考模型之费马点问题

费马点的问题

定义:数学上称,到三角形3个顶点距离之和最小的点为费马点。它是这样确定的:

1. 如果三角形有一个内角大于或等于120°,这个内角的顶点就是费马点;

2. 如果3个内角均小于120°,则在三角形内部对3边张角均为120°的点,是三角形的费马点。

3. 费马点与3个顶点连成的线段是沟通3点的最短路线,容易理解,这个路线是唯一的。我们称这一结果为最短路线原理。

性质:费马点有如下主要性质:

1.费马点到三角形三个顶点距离之和最小。

2.费马点连接三顶点所成的三夹角皆为120°。

3.费马点为三角形中能量最低点。

4.三力平衡时三力夹角皆为120°,所以费马点是三力平衡的点。

例1:已知:△ABH是等边三角形。

求证:GA+GB+GH最小

证明:∵△ABH是等边三角形。G是其重心。

∴∠AGH=∠AGB=∠BGH=120°。

以HB为边向右上方作等边三角形△DBH.

以HG为边向右上方作等边三角形△GHP.

∵AH=BH=AB=12.

∴∠AGH=120°, ∠HGP=60°.

∴A、G、P三点一线。

再连PD两点。

∵△ABH、△GHP和△BDH都是等边三角形,∠GHB=30°.

∴∠PHD=30°,.

在△HGB和△HPD中

∵HG=HP

∠GHB=∠PHD;

HB=HD;

∴△HGB≌△HPD;(SAS)

∴∠HPD=∠HGB=120°;

∵∠HPG=60°.

∴G、P、D三点一线。

∴AG=GP=PD,且同在一条直线上。

∵GA+GH+GB=GA+GP+PD=AD.

∴G点是等边三角形内到三个顶点的距离之和最小的哪一点,费马点。也就是重心。

中考数学复习专题:几何最值模型—费马点专题

中考数学复习专题:几何最值模型—费马点专题

【费马点】平面内,到三角形的三个顶点的距离之和最小的点称为费马点

【结论】如图所示,△ABC 的三个内角均不大于120°,P 为三角形内一点,当点P 与△ABC 三个顶点的连线夹角均为120°时,PA +PB +PC 的值最小.(PA +PB +PC=AD=BE=CF ) 【费马点作法】

如图,以△ABC 的三边向外分别作等边三角形,然后把外面的三个顶点与原三角形的相对顶点相连,交于点P ,点P 就是原三角形的费马点.

【证明】如图,将△ABP 绕点B 逆时针旋转60°,得到△A 'BP ',

连接P P ',则△BPP 是等边三角形,所以PB =PP '. 由旋转的性质可得P A +PB +PC =P 'A '+PP '+PC >A 'C 因此,当A '、P '、P 、C 四点共线时,

P A 十PB 十PC 的值最小.

因为△BPP '是等边三角形,即∠BPP '=60°, 所以∠BPC =120°.

因为∠APB =∠A 'P 'B ,∠BP 'P =60°, 所以∠APB =180°-60°=120°,

则∠CP A =360°-120°-120°=120°, 故∠BPC =∠APB =∠CP A =120°.

C

B

A

P

P

D

F

E

C

B

A

A'

P'

A

B

C

P

费马点结论

:

1) 对于一个各角不超过120°的三角形,费马点是对各边的张角都是120°的点; 2) 对于有一个角超过120°的三角形,费马点就是这个内角的顶点. 费马问题解决问题的方法是运用旋转变换.

1) 利用旋转把三条共点线段转化成折线段, 2) 利用两点之间线段最短 构造直角三角形,利用勾股定理 模型巧记

中考数学几何模型专题12费马点问题(学生版) 知识点+例题

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【压轴必刷】2023年中考数学压轴大题之经典模型培优案

专题12费马点问题-

年8月17日﹣1665年1月12日),生于法国南部图卢兹(Toulouse )附近的波蒙•德•罗曼,被誉为业余数学家之王.1643年,费马曾提出了一个著名的几何问题:给定不在一条直线上的三个点A ,B ,C ,求平面上到这三个点的距离之和最小的点的位置.另一位数学家托里拆利成功地解决了这个问题:如图1,△ABC (三个内角均小于120°)的三条边的张角都等于120°,即满足∠APB =∠BPC =∠APC =120°的点P ,就是到点A ,B ,C 的距离之和最小的点,后来人们把这个点P 称为“费马点”. 下面是“费马点”的证明过程:如图2,将△APB 绕着点B 逆时针旋转60°得到△A ′P ′B ,使得A ′P ′落在△ABC 外,则△A ′AB 为等边三角形,∴P ′B =PB =PP ′,于是P A +PB +PC =P ′A ′+PP ′+PC ≥A ′C ,

∴当A ',P ',P ,C 四点在同一直线上时P A +PB +PC 有最小值为A 'C 的长度,

∵P ′B =PB ,∠P 'BP =60°,

∴△P 'BP 为等边三角形,

则当A ',P ',P ,C 四点在同一直线上时,

∠BPC =180°﹣∠P 'PB =180°﹣60°=120°,

∠APB =∠A 'PB =180°﹣∠BP 'P =180°﹣60°=120°,

∠APC =360°﹣∠BPC ﹣∠APC =360°﹣120°﹣120°=120°,

初中几何模型费马点最值模型

初中几何模型费马点最值模型

几何模型:费马点最值模型

费马尔问题思考:如何找一点P使它到△ABC三个顶点的距离之和PA+PB+PC最小?

当B、P、Q、E四点共线时取得最小值

费马点的定义:数学上称,到三角形3个顶点距离之和最小的点为费马点。

它是这样确定的:

1. 如果三角形有一个内角大于或等于120°,这个内角的顶点就是费马点;

2. 如果3个内角均小于120°,则在三角形内部对3边X角均为120°的点,是三角形的费马点。

费马点的性质:费马点有如下主要性质:

1.费马点到三角形三个顶点距离之和最小。

2.费马点连接三顶点所成的三夹角皆为120°。

费马点最小值快速求解:

费尔马问题告诉我们,存在这么一个点到三个定点的距离的和最小,解决问题的方法是运用旋转变换.

秘诀:以△ABC任意一边为边向外作等边三角形,这条边所对两顶点的距离即为最小值

=

BP AP CP BP PQ QE BE

++++≥

典题探究 启迪思维 探究重点 例题1. 已知:△ABC 是锐角三角形,G 是三角形内一点。∠AGC=∠AGB=∠BGC=120°.

求证:GA+GB+GC 的值最小.

证明:将△BGC 逆时针旋转60°,连GP,DB.则 △CGB ≌△CPD ;

∴ ∠CPD=∠CGB=120°,CG=CP,GB=PD, BC=DC,∠GCB=∠PCD.

∵ ∠GCP=60°,

∴ ∠BCD=60°,

∴ △GCP 和△BCD 都是等边三角形。

∵ ∠AGC=120°, ∠CGP=60°.

∴ A 、G 、P 三点一线。

∵ ∠CPD=120°, ∠CPG=60°.

∴ G 、P 、D 三点一线。

[全]中考数压轴题之费马点模型详解

[全]中考数压轴题之费马点模型详解

中考数压轴题之费马点模型详解

这期这道题并不是中考真题,我也没找到是哪里的模考题,但是不影响这道题的重要性,这种类型的题目,同学们如果做过总结,会发现很简单,如果不做总结,考试时间都给你想你也想不出来,下面我们就来看看这道题吧

第一问,求∠A+∠C的度数,这个很简单,就是270°。

第二问让我们连接BD,探究一下三条边之间的关系

这关系看不出来,我们可以拿尺子量一下,发现不是加和关系,那么考虑勾股定理关系,发现就是它。这里要注意一下,有的题目会让我们猜测关系,但是关系往往不是那么容易看出来的,所以我们有必要借助一些工具,比如刻度尺,量角器这些来进行辅助猜测。

既然判断出是勾股定理关系,那么我们该怎么证明呢?

首先想到是要把它们放到一个三角形当中去,可是这个三角形在哪里呢?

这边就需要同学们积累一下了,遇到这种边相等,且存在勾股定理关系的,我们要想到旋转。

我们将红色的三角形绕点B顺时针旋转60°到蓝色的三角形的位置,因为BA=BC,所以旋转过来刚好能重合,我去居然这么巧!其实就是因为相等才想到旋转的,这种技巧需要大家记忆,否则你考试很难考自己想出来的。

之后我们就发现,AD=CD’,BD=BD’,可是好像还是没有把这三条边放到一个三角形当中去,不急,我们还要连接DD’,这样△BDD’就是等边三角形,怎么突然它就是等边三角形了?因为我旋转了60°,而且BD=BD’,所以它自然是等边三角形。那么后面就简单了,BD

与DD’是相等的,所以三条边都转化到了△CDD’当中,那么问题就转化为证明∠DCD’=90°了。

中考数学解题技巧6:费马点问题模型

中考数学解题技巧6:费马点问题模型
则点 O 到△MNG 三个顶点的距离和的最小值是______.
E M
A
B
P
C
D
图1
O
N
G
图2
【分析】本题的问题背景实际上是提示了解题思路,构造 60°的旋转,当然如果已经了解 了费马点问题,直接来解决就好了! 如图,以 MG 为边作等边△MGH ,连接 NH ,则 NH 的值即为所求的点 O 到△MNG 三个 顶点的距离和的最小值.(此处不再证明)
04.费马点怎么考?
直接考,要不然还能怎么考? 看看今年 2019 武汉中考填空最后一题: 问题背景:如图 1,将△ABC 绕点 A 逆时针旋转 60°得到△ADE ,DE 与 BC 交于点 P,可 推出结论:PA+PC=PE.
问题解决:如图 2,在△MNG 中,MN=6,∠M=75°,MG= 4 2 ,点 O 是△MNG 内一点,
D
A E
Q
P
B
C
没有对比就没有差别,我们换个 P 点位置,如下右图,同样可以构造等边△APQ, 同样有△APC≌△AQE,转化 PA=PQ,PC=QE,
A E
Q
P
Biblioteka Baidu
B
C
B
A E
P
Q
C
显然,PA+PB+PC=PB+PQ+QE >BE.

2020年中考压轴题模型——最值系列之费马点(含加权费马点)

2020年中考压轴题模型——最值系列之费马点(含加权费马点)

2020年中考压轴题模型——最值系列之费马点(含加权费马

点)

2020年中考压轴题模型——最值系列之费马点

(感谢有一点数学,刘岳老师分享)

皮耶·德·费马,17世纪法国数学家,有“业余数学家之王”的美誉,之所以叫业余并非段位不够,而是因为其主职是律师,兼职搞搞数学.费马在解析几何、微积分等领域都有卓越的贡献,除此之外,费马广为人知的是以其名字命名的“费马小定理”、“费马大定理”等.

据说费马在提出“费马大定理”时,在笔记本上写道:我已经想到了一个绝妙的证明方法,但是这个地方不够写,我就不写了吧。看得出那个时候纸确实挺贵的,然后,直到1995年,才由英国数学家怀尔斯证明出,而距离费马逝世,已经过去了330年.

果然,数学搞得好的都是装x的一把好手.

言归正传,今天的问题不是费马提出来的,是他解决的,故而叫费马点.

问题:在△ABC内找一点P,使得PA+PB+PC最小.

【分析】在之前的最值问题中,我们解决的依据有:两点之间线段最短、点到直线的连线中垂线段最短、作对称化折线段为直线段、确定动点轨迹求最值等.

阿哈哈哈,此处一个也用不上!

其实理论还是上面的理论,本题难点在于有3条线段,我们需要对这三条线段作一些位置上的变化,如果能变换成在一条直线上,问题就能解决了!

算了算了,不墨迹了,直接报答案了:

若点P满足∠PAB=∠BPC=∠CPA=120°,则PA+PB+PC值最小,P点称为该三角形的费马点.

中考数学几何模型8:费马点最值模型

中考数学几何模型8:费马点最值模型

中考数学几何模型8:费马点最值模型

名师点睛 拨开云雾 开门见山

费马尔问题思考:

如何找一点P 使它到△ABC 三个顶点的距离之和PA+PB+PC 最小?

当B 、P 、Q 、E 四点共线时取得最小值

费马点的定义:数学上称,到三角形3个顶点距离之和最小的点为费马点。

它是这样确定的:

1. 如果三角形有一个内角大于或等于120°,这个内角的顶点就是费马点;

2. 如果3个内角均小于120°,则在三角形内部对3边张角均为120°的点,是三角形的费马点。

费马点的性质:费马点有如下主要性质:

1.费马点到三角形三个顶点距离之和最小。

2.费马点连接三顶点所成的三夹角皆为120°。

费马点最小值快速求解:

费尔马问题告诉我们,存在这么一个点到三个定点的距离的和最小,解决问题的方法是运用旋转变换.

秘诀:以△ABC 任意一边为边向外作等边三角形,这条边所对两顶点的距离即为最小值

=BP AP CP BP PQ QE BE

++++≥

典题探究 启迪思维 探究重点

例题1. 已知:△ABC 是锐角三角形,G 是三角形内一点。△AGC=△AGB=△BGC=120°. 求证:GA+GB+GC 的值最小.

变式练习>>>

1.如图,P 是边长为1的等边ABC ∆内的任意一点,求t PA PB PC =++的取值范围.

例题2. 已知正方形ABCD 内一动点E 到A 、B 、C 三点的距离之和的最小值为26+,求正方形的边长.

2.若P 为锐角△ABC 的费马点,且△ABC =60°,P A =3,PC =4, 求PB 的值.

第8讲费马点最值模型(解析版)

第8讲费马点最值模型(解析版)

中考数学几何模型8:费马点最值模型TH

名师点睛 拨开云雾 开门见山

费马尔问题思考:

如何找一点P 使它到△ABC 三个顶点的距离之和PA+PB+PC 最小?

当B 、P 、Q 、E 四点共线时取得最小值

=BP AP CP BP PQ QE BE

++++≥

费马点的定义:数学上称,到三角形3个顶点距离之和最小的点为费马点。 它是这样确定的:

1. 如果三角形有一个内角大于或等于120°,这个内角的顶点就是费马点;

2. 如果3个内角均小于120°,则在三角形内部对3边张角均为120°的点,是三角形的费马点。

费马点的性质:费马点有如下主要性质: 1.费马点到三角形三个顶点距离之和最小。 2.费马点连接三顶点所成的三夹角皆为120°。

费马点最小值快速求解:

费尔马问题告诉我们,存在这么一个点到三个定点的距离的和最小,解决问题的方法是运用旋转变换.

秘诀:以△ABC 任意一边为边向外作等边三角形,这条边所对两顶点的距离即为最小值

典题探究 启迪思维 探究重点

例题1. 已知:△ABC 是锐角三角形,G 是三角形内一点。∠AGC=∠AGB=∠BGC=120°. 求证:GA+GB+GC 的值最小. 证明:将△BGC 逆时针旋转60°,连GP,DB.则 △CGB ≌△CPD ; ∴ ∠CPD=∠CGB=120°,CG=CP,GB=PD, BC=DC,∠GCB=∠PCD. ∵ ∠GCP=60°, ∴ ∠BCD=60°,

∴ △GCP 和△BCD 都是等边三角形。 ∵ ∠AGC=120°, ∠CGP=60°. ∴ A 、G 、P 三点一线。 ∵ ∠CPD=120°, ∠CPG=60°. ∴ G 、P 、D 三点一线。

中考数学专题复习37几何最值之费马点问题(全国通用解析版)

中考数学专题复习37几何最值之费马点问题(全国通用解析版)

问题分析

“费马点”指的是位于三角形内且到三角形三个顶点距高之和最短的点。主要分为两种情况:

(1)当三角形三个内角都小于120°的三角形.通常将某三角形绕点旋转60度.从而将“不等三爪图”中三条线段转化在同一条直线上.利用两点之间线段最短解决问题。

(2)当三角形有一个内角大于120°时.费马点就是此内角的顶点.

费马点问题解题的核心技巧:

旋转60° 构造等边三角形将“不等三爪图”中三条线段转化至同一直线上利用两点之间线段最短求解问题

模型展示:如图.在△ABC内部找到一点P.使得PA+PB+PC的值最小.

当点P满足△APB=△BPC=△CPA=120º.则PA+PB+PC的值最小.P点称为三角形的费马点.

特别地.△ABC中.最大的角要小于120º.若最大的角大于或等于120º.此时费马点就是最大角的顶点A

(这种情况一般不考.通常三角形的最大顶角都小于120°)

费马点的性质:

1.费马点到三角形三个顶点距离之和最小。

2.费马点连接三顶点所成的三夹角皆为120°。

最值解法:以△ABC任意一边为边向外作等边三角形.这条边所对两顶点的距离即为最小值。证明过程:

几何最值之费马点问题方法技巧

将△APC 边以A 为顶点逆时针旋转60°.得到AQE.连接PQ.则△APQ 为等边三角

形.PA=PQ 。

即PA+PB+PC=PQ+PB+PC.当B 、P 、Q 、E 四点共线时取得最小值BE

【例1】如图.四边形 ABCD 是菱形.A B =6.且△ABC =60° .M 是菱形内任一点.连接

AM .BM .CM .则AM +BM +CM 的最小值为________.

初中数学几何模型与最值问题04专题-费马点中三线段模型与最值问题(含答案)

初中数学几何模型与最值问题04专题-费马点中三线段模型与最值问题(含答案)

初中数学最值问题

专题4 费马点中三线段模型与最值问题

【专题说明】

费马点”是指位于三角形内且到三角形三个顶点距高之和最短的点。

主要分为两种情况:

(1)当三角形三个内角都小于120°的三角形,通常将某三角形绕点旋转60度,从而将“不等三爪图”中三条线段转化在同一条直线上,利用两点之间线段最短解决问题。

(2)当三角形有一个内角大于120°时,费马点就是此内角的顶点.

费马点问题解题的核心技巧:

旋转60° 构造等边三角形将“不等三爪图”中三条线段转化至同一直线上利用两点之间线段最短求解问题

【模型展示】

问题:在△ABC内找一点P,使得P A+PB+PC最小.

A

P

B C

【分析】在之前的最值问题中,我们解决的依据有:两点之间线段最短、点到直线的连线中垂线段最短、作对称化折线段为直线段、确定动点轨迹求最值等.

(1)如图,分别以△ABC中的AB、AC为边,作等边△ABD、等边△ACE.

(2)连接CD、BE,即有一组手拉手全等:△ADC≌△ABE.

(3)记CD、BE交点为P,点P即为费马点.(到这一步其实就可以了)

(4)以BC为边作等边△BCF,连接AF,必过点P,有∠P AB=∠BPC=∠CP A=120°.

在图三的模型里有结论:(1)∠BPD=60°;(2)连接AP,AP平分∠DPE.

有这两个结论便足以说明∠P AB=∠BPC=∠CP A=120°.原来在“手拉手全等”就已经见过了呀,只是相逢何必曾相识!

【例题】

1、如图,四边形ABCD 是菱形,AB =4,且∠ABC =∠ABE =60°,G 为对角线BD (不含B 点)上任意一点,将∠ABG 绕点B 逆时针旋转60°得到∠EBF ,当AG +BG +CG 取最小值时EF 的长( )

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