1樓:rubberball 皮球
這個問題由業餘數學家費馬提出,最終是由托里拆利所解答。
請跟隨我來思考一下。
首先想想我們以前是如何求最小值的?
將軍飲馬問題。
對,就是先將一大坨線段轉化成折線段,然後通過兩點之間線段最短来解題。
好,來看我們的題目(會不會做題先畫圖系列)
在△ABC中,尋找一點P,使得AP+BP+CP的和最小。
請你自行思考一下
是不是有些茫然了
那就對了!當年的托里拆利和你一樣感到了茫然,但在他的不懈努力下,終於得出了能夠構造出折線段的方法。
那就是--旋轉60度
(將△BPC順時針旋轉60度得到△BP'C')
現在看一下圖,有什麼發現嗎?
首先肯定有
△BPC≌△BP'C'
還有因為旋轉了60度,所以
△PBP'是正三角形
那麼又有
AP+BP+CP=AP+PP'+P'C
漂亮!我們已經把三條線段變成裡一條折線段,現在直接利用兩點之間線段最短求解即可。
來看看點P有什麼特點吧。
因為△PBP'是正三角形
所以∠APB=180度-60度=120度
同理又∠BP'C'=120度
所以∠BPC=120度。
那麼,點P就位於三角形內,使得
∠APB=∠APC=∠CPB=120度的點
那麼,結束了嗎?
不,還沒有,剛才我們下意識的把圖畫成了銳角三角形,那麼如果是直角三角形或者是鈍角三角形呢?
請你自己去思考一下咯。
(提示,當三角形中最大的那個角大於等於120度時,費馬點正是鈍角三角形的鈍角頂點。)
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