怎样证明等边三角形外一点到三边的距离的性质

投稿:花尽千霜默 优质问答领域创作者 发布时间:2023-10-20 10:53:09
怎样证明等边三角形外一点到三边的距离的性质

要证明等边三角形外一点到三边的距离相等,可以利用等边三角形的对称性。假设等边三角形为ABC,外点为P。连接PA、PB、PC,并延长PA、PB、PC分别与BC、AC、AB相交于D、E、F。由于等边三角形的对称性,可以得出PA=PB=PC。又因为三角形PBC、PCA、PAB与等边三角形ABC相似,所以可以得出PD=PE=PF。因此,等边三角形外一点到三边的距离相等。

怎样证明等边三角形外一点到三边的距离的性质

首先,设等边△边长为a,面积为S,设P为△内部(没有看错,是内部)任意一点,到三边的距离为h1,h2,h3;△面积为S,则S=(1/2)a(h1+h2+h3),h1+h2+h3=2S/a。

现在,将P移到△外部的P'点,向△三边或其延长线,作高h1',h2',h3'如果某个高,与P向同一边作的高,位于该边的同一侧,记为正;异侧,记为负。那么,仍有:

h1'+h2'+h3'=2S/a

证明:△三边延长之后,将△外面的平面空间分为6部分,对角部分:某个角的对角内的空间;邻边部分:与△有一条边共用的部分。

对角部分:假设是A的对角区域,过P'向△ABC三条边a,b,c作高,到与内部点P向三条边a,b,c作的高对应,分别是h1',h2',h3'

连接P'A,P'B,P'C,此时,A位于P'BC内部,S△ABC=S△P'BC-S△P'AB-S△P'AC

S=(1/2)a(|h1'|-|h3'|-|h2'|),h1与h1'在a(BC)同一侧,用正数表示,h2与h2'在b(AC)的异侧,h3与h3'在c(AB)的异侧,h2',h3'都用负数表示,则:

S=(1/2)a(h1'+h3'+h2')

h1'+h2'+h3'=2S/a

邻边部分:比如,与AC相邻的外边部分,此时,h1、h1',h3,h3'同侧,为正,h2,h2'异侧,为负。

S△ABC=S△P'AB+S△P'BC-S△P'AC

S=(1/2)a(|h1'|+|h3'|-|h2'|)=(1/2)a(h1'+h3'+h2')

h1'+h2'+h3'=2S/a