数学题 十万火急

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查看11 | 回复3 | 2009-6-23 20:19:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
就是最大角的顶点 补充:证明很简单呀,你稍微想一下就可以。当角都不大于120度时,费尔马点是对各边张角都为120度的那个点。那么,你把三角形的一个角逐渐加大,让这个角逐渐接近120度,在这个过程中,费尔马点就逐渐接近这个顶点。于是,你一想就想明白了,肯定是这样的。如果考虑带权的问题,可以搜索一下。比如这里就有:Jingcheng Tong, Yap S. Chua.The Generalized Fermat's Point.Mathematics Magazine, 68(3): 214-215, 1995.结论是:当其中一个权很大时,比如:a>b+c时,那么就是顶点A。否则,就是费尔马点的一个推广。费尔马点的做法:设三角形ABC,分别以AB、BC、CA为一边,向三角形ABC外做三个等边三角形:ABC'、BCA'、CAB',连接AA'、BB'、CC',它们交于一点,这个点就是费尔马点。推广后,分别以AB、BC、CA为一边,向三角形ABC外做三个相似三角形,这三个相似三角形的三边比为a:b:c,具体说,就是:BC':C'A:AB = BC:CA':A'B = B'C:CA:AB' = a:b:c,然后连接AA'、BB'、CC',交于一点,就是所求点。
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千问 | 2009-6-23 20:19:48 | 显示全部楼层
严格的解法得建立直角坐标系来搞 ,稍等一下,正在计算如果每个学校的学生人数都相等的话,就比较好搞了关键是a、b、c不相等阿 设这个存在构成的三角形为ABC,其中A>120度,以B为原点,BC为x轴正半轴建立直角坐标系设C的坐标为(n,0),A的坐标为(p,q)设所求点的坐标为(x,y),很显然0=<x=<n,0=<y=<q根据两点间距离公式,有d=a√(x^2+y^2)+b√[(x-n)^2+y^2]+c√[(x-p)^2+(y-q)^2]然后引入均值不等式即可计算最小值dmin了
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千问 | 2009-6-23 20:19:48 | 显示全部楼层
费马点的判定:对于任意三角形△ABC,若三角形内某一点P,若PA+PB+PC有最小值,则P为费马点。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;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。证明:1)费马点对边的张角为120度。△CC1B和△AA1B中,BC=BA1,BA=BC1,∠CBC1=∠B+60度=∠ABA1,△CC1B和△AA1B是全等三角形,得到∠PCB=∠PA1B同理可得∠CBP=∠CA1P由∠PA1B+∠CA1P=60度,得∠PCB+∠CBP=60度,所以∠CPB=120度同理,∠APB=120度,∠APC=120度(2)PA+PB+PC=AA1将△BPC以点B为旋转中心旋转60度与△BDA1重合,连结PD,则△PDB为等边三角形,所以∠BPD=60度又∠BPA=120度,因此A、P、D三点在同一直线上,又∠CPB=∠A1DB=120度,∠PDB=60度,∠PDA1=180度,所以A、P、D、A1四点在同一直线上,故PA+PB+PC=AA1。(3)PA+PB+PC最短在△ABC内任意取一点M(不与点P重合),连结AM、BM、CM,将△BMC以点B为旋转中心旋转60度与△BGA1重合,连结AM、GM、A1G(同上),则AA1<A1G+GM+MA=AM+BM+CM.所以费马点到三个顶点A、B、C的距离最短。经过上述的推导,我们即得出了三角形中费马点的找法: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。费马点性质:平面内一点P到△ABC三顶点的之和为PA+PB+PC,当点P为费马点时,距离之和最小。


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千问 | 2009-6-23 20:19:48 | 显示全部楼层
在三角形内找一点到三个顶点距离和最短(最大角大于120)通常情形的可以考虑用复变的方法来作2.可以用F(Z)=!Z!+!Z-ZB!+!Z-ZC!1z!表示复变数Z的模ZB表示顶角B的向量OBZC表示顶角C的向量OC设三角形OBC的顶点O 同坐标原点0,0重合Z表示三角形内的点向量OZ然后对F(Z)的最小值三个村的情形就可以对F(Z)=a!Z!+b!Z-ZB!+c!Z-ZC!最小值垂直平分线上
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