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1、几何最值之费马点巩固练习(基础)1.已知点P是ABC内一点,且它到三角形的三个顶点距离之和最小,则P点叫ABC的费马点。已经证明:在三个内角均小于120的ABC中,当APBAPCBPC120时,P就是ABC的费马点。若点P是腰长为的等腰直角三角形DEF的费马点,则PDPEPF .【解答】【解析】如图,在等腰RtDEF中,过点D作DMEF于点M,过E、f分别作MEPMFP30,则EMDM1,解得,则,.2.如图,点P为锐角ABC的费马点,且PA3,PC4,ABC60,则费马距离为 .【解答】【解析】如图所示,APBBPCCPA120,ABC60,1360,1260,2460,14,23,BPCA
2、PB,即,.3.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,求此正方形的边长【解答】2【解析】如图,连接AC,把AEC绕着点C顺时针旋转60得到GFC,连接EF、BG、AG,易证EFG、AGC都是等边三角形,则EFCE,又FGAE,AEBECEBEEFFG,如下图所示:点B、G为定点,线段BG即为点E到A、B、C三点距离之和的最小值,此时E、F两点都在BG上,设正方形的边长为,则,点E到A、B、C三点的距离之和的最小值是,解得.4.若点P 为ABC所在平面上一点,且APBBPCCPA120, 则点P叫做ABC的费马点(1) 若P为锐角ABC的费马点,且ABC60,PA3,
3、PC4, 则PB的值为 ;(2)如图,在锐角ABC的外侧作等边ACB,连结BB求证:BB 过ABC的费马点P,且BBPAPBPC【解答】(1);(2)见解析【解析】(1)PABPBA180APB60,PBCPBAABC60,PABPBC,又APBBPC120,ABP BCP,;(2)设点P为锐角ABC的费马点,即APBBPCCPA120如图,把ACP绕点C顺时针旋转60到BCE,连结PE,则EPC为正三角形 BEC APC 120,PEC60 BECPEC180 即 P、E、B 三点在同一直线上,BPC120, CPE60 ,BPC CPE 180,即 B、P、E 三点在同一直线上 B、P、E
4、、B 四点在同一直线上,即BB 过ABC的费马点P又PEPC,BE PA, BBE BPBPEPAPBPC5.如图,向ABC外作等边三角形ABD,AEC.连接BE,DC相交于点P,连接AP.(1)证明:点P就是ABC费马点;(2)证明:PAPBPCBEDC;【解答】(1)见解析;(2)见解析【解析】(1)作AMCD于M,ANBE于N,设AB交CD于O,如图所示:ADB,ACE都是等边三角形,ADAB,ACAE,DABCAE60,DABBAE,ADCABE(SAS),CDBE,SDACSABE,ADCABE,AMCD,ANBE,AMAN,APMAPN,AODPOB,OPBDAO60,APNAPM
5、60,APCBPCAPC120,点P是就是ABC费马点;(2)在线段PD上取一点T,使得PAPT,连接AT,如图所示:APT60,PTPA,APT是等边三角形,PAT60,ATAP,DABTAP60,DATBAP,ADAB,DATBAP(SAS),PBDT,PDDTPTPAPB,. PAPBPCPDPCCDBE.6.如图,在MNG中,点O是MNG内一点,则点O到MNG三个顶点的距离和最小值是 .【解答】【解析】以MG为边作等边三角形MGD,以OM为边作等边OME,连接ND,作DFNM,交M的延长线于F,如图所示:MGD和OME是等边三角形OEOMME,DMGOME60,MGMD,GMODME,在GMO和DME中,GMODME(SAS),OGDE,NOGOMODEOENO,当D、E、O、M四点共线时,NOGOMO值最小,NMG75,GMD60,NMD135,DMF45,MG3,NOGOMO的最小值是.