若點p為銳角三角形ABC的費馬點,且角ABC等於60度,PA=3,PC=4,求PB的值?

若點p為銳角三角形ABC的費馬點,且角ABC等於60度,PA=3,PC=4,求PB的值?


△PAC中用余弦定理算出AC^2
設PB=x,
△PBA中用余弦定理算出BA^2
△PBC中用余弦定理算出BC^2
△ABC中
AC^2= BA^2 + BC^2 - 2*BA*BC*cosB
解方程求x
自己算一算吧:)



在任意三角形ABC內取一點P,使PA+PB+PC和最小,問點P的位置並求證


費馬(Pierre De Fermat)是法國數學家,1601年8月17日出生於法國南部圖盧茲附近的博蒙·德·洛馬涅.費馬曾提出關於三角形的一個有趣問題:在三角形所在平面上,求一點,使該點到三角形三個頂點距離之和最小.人們稱這個點為“費馬點”.
引例:有甲乙丙三個村莊,要在中間建一供水站向三地送水,現要確定供水站的位置以使所需筦道總長最小?將此問題用數學模型抽象出來即為:
在△ABC中確定一點P,使P到三頂點的距離之和PA+PB+PC最小.
解法如下:分別以AB AC為邊向外側作正三角形ABD ACE連結CD BE交於一點,則該點即為所求P點.
證明:如下圖所示.連結PA、PB、PC,在△ABE和△ACD中,AB=AD AE=AC∠BAE=∠BAC+60°∠DAC=∠BAC+60°=∠BAE∴△ABE全等△ACD.
∴∠ABE=∠ADC從而A、D、B、P四點共圓
∴∠APB=120°,∠APD=∠ABD=60°
同理:∠APC=∠BPC=120°
以P為圓心,PA為半徑作圓交PD於F點,連結AF,
以A為軸心將△ABP順時針旋轉60°,已證∠APD=60°
∴△APF為正三角形.∴不難發現△ABP與△ADF重合.
∴BP=DF PA+PB+PC=PF+DF+PC=CD
另在△ABC中任取一异於P的點G,同樣連結GA、GB、GC、GD,以B為軸心
將△ABG逆時針旋轉60°,記G點旋轉到M點..
則△ABG與△BDM重合,且M或在線段DG上或在DG外.
GB+GA=GM+MD≥GDGA+GB+GC≥GD+GC>DC.
從而CD為最短的線段.
以上是簡單的費馬點問題,將此問題外推到四點,可驗證四邊形的對角線連線的交點即是所求點