作业帮 > 数学 > 作业

如图,△ABC是等边三角形,P为三角形内任意一点,边长为1.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/26 15:06:43
如图,△ABC是等边三角形,P为三角形内任意一点,边长为1.
⑴求证PA+PB+PC>1.5
⑵当P在哪里时,PA+PB+PC的值最大?哪里最小?
尽量别用三角函数,我没学呢
图在这呢
为什么只有当P为△ABC中点时,∠BPC才为120°?
为什么PA+PB+PB最小时,CA1恰好垂直于AB?
(1)证明:在三角形PAB中,PA+PB>AB,
同理,PB+PC>BC,
PA+PC>AC
将三个不等式左右分别相加,得2(PA+PB+PC)>AB+BC+AC
因为AB=BC=AC=1 所以2(PA+PB+PC)>3
即:PA+PB+PC>1.5
(2)当P为三角形ABC中心时最小,P为顶点时最大
证明:将三角形PBA绕点B逆时针旋转60度,得三角形P1A1B,旋转后P1A1=PA,P1B=PB
∵∠P1BP=60°且BP1=BP,所以△P1BP为等边三角形
∴PB=P1B=PP1
∴PA+PB+PC=P1A+P1P+PC
若要使PA+PB+PC最短,则需P1A+P1P+PC最短
又∵两点之间线段最短,若要使P1A+P1P+PC最短,则需使A1、P1、P、C在同一线段上
∵∠BP1B=∠BPP1=60°,若要使四点共线,则需∠BP1A1=∠BPC=120°
只有当点P位于△ABC中心时,∠BPC才为120°
因此,当P为△ABC中心时PA+PB+PC最小
我们发现,当PA+PB+PC最小时,CA1恰好为垂直平分边AB,
过点A1做A1C的垂线,延长CA与A1C的垂线交于A2
在△A1A2C中,CA1最短(因为是垂线)=根号3,CA2最长=2
而当P在顶点上时PA+PB+PC=1+1+0=2,此时最长
几何很有意思的,好好学哦~加油~!
再问: 好,但是我发现几个问题 第一,看我这图,按照你第二问所说的 只有当点P位于△ABC中心时,∠BPC才为120° 那么∠BP1A1=120°,对吧,那么∠BPA=120°。 △BPA和△BPC中,由三角形内角和180°,∠ABP+∠CBP+∠PAB+∠PCB=180°×2-120°×2=120° ∠ABC=60°,则∠PAB+∠PCB=60°。是不是说,只要点P的位置满足∠PAB+∠PCB=60°时,PA+PB+PC的值就最小呢 第二,帮我证一下PA+PB+PC最短的时候,为什么CA1恰好垂直平分AB好吗?