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专题 07 图形旋转之费马点最值模型全攻略
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
类型一、基本费马点模型例题1.如图, 是边长为1的等边 内的任意一点,求 的取值范围.
【变式训练1】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 ,求正方形
的边长.
【变式训练2】如图,ABCD为矩形,AB= ,AD=4,EF为ABCD内两点,求(AF+DF+FE+CE+
BE)的最小值.
【变式训练3】如图,已知矩形ABCD,AB=4,BC=6,点M为矩形内一点,点E为BC边上任意一点,则
MA+MD+ME的最小值为______.
A D
M
B E C
【变式训练4】如图,P为正方形ABCD对角线BD上一动点,若AB=2,则AP+BP+CP的最小值为
( )A. + B. + C.4 D.3
类型二、加权费马点模型
例:如图,在 中, ,在 内部有一点P,连接 、 、
.(加权费马点)求:
(1) 的最小值;(2) 的最小值
(3) 的最小值;(4) 的最小值