Fermat(フェルマー)


△ABCの各辺の外側に正三角形BCA', CAB', ABC'を描いたとき、AA', BB', CC'は1点で交わる。
この点Xを
第1Fermat点という。(左図)

また、△ABCの各辺の内側に正三角形BCA', CAB', ABC'を描いたとき、AA', BB', CC'は1点で交わる。
この点X'を
第2Fermat点という。(右図)

普通、第1Fermat点のことを単に「Fermat点」と呼ぶ。

    

外側に描いた正三角形の外接円は、第1Fermat点で交わる。




(1)△ABCの最大角が120°より小さい場合
第1Fermat点は、任意の点Pに対しAP+BP+CPの値を最小にする点であり、その最小値はAA’(=BB’=CC’)の値に等しい。
さらに、∠BXC=∠CXA=∠AXB=120°を満たす。

(2)△ABCの最大角が120°より大きい場合
AP+BP+CPの値を最小にする点Pは、最大角の頂点であり、第1Fermat点とは異なる。
(最大角=120°の場合は、その頂点が第1Fermat点となる。)



第1Fermat点、第2Fermat点、Lemoine点、重心と垂心の中点の4点は同一直線上にある。(左図)
また、第1Fermat点と第2Fermat点の中点は9点円上にある。(右図)