背景资料:

在已知△ABC所在平面上求一点P,使它到三角形的三个顶点的距离之和最小.

这个问题是法国数学家费马1640年前后向意大利物理学家托里拆利提出的,所求的点被人们称为“费马点”.

如图①,当△ABC三个内角均小于120°时,费马点P在△ABC内部,此时∠APB=∠BPC=∠CPA=120°,此时,PA+PB+PC的值最小.

解决问题:

(1)如图②,等边△ABC内有一点P,若点P到顶点A、B、C的距离分别为3,4,5,求∠APB的度数.

为了解决本题,我们可以将△ABP绕顶点A旋转到△ACP′处,此时△ACP′≌△ABP,这样就可以利用旋转变换,将三条线段PA,PB,PC转化到一个三角形中,从而求出∠APB=   

基本运用:

(2)请你利用第(1)题的解答思想方法,解答下面问题:

如图③,△ABC中,∠CAB=90°,AB=AC,E,F为BC上的点,且∠EAF=45°,判断BE,EF,FC之间的数量关系并证明;

能力提升:

(3)如图④,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=1,∠ABC=30°,点P为Rt△ABC的费马点,

连接AP,BP,CP,求PA+PB+PC的值.

(1)150°; (2)E′F2=CE′2+FC2,理由见解析; (3). 【解析】试题分析:(1) (2)首先把△ACE绕点A顺时针旋转90°,得到△ACE′.连接E′F,由旋转的性质得,AE′=AE,CE′=BE,∠CAE′=∠BAE,∠ACE′=∠B,∠EAE′=90°,然后再证明△EAF≌△E′AF可得E′F=EF,,再利用勾股定理可得结论; (3)将△AOB...
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