$\triangle ABC$ 中,$P$ 为其内部一点,过 $P$ 作三边垂线,分别交三边于 $D,E,F$,求使 $\dfrac{AC}{PE}+\dfrac{AB}{PF}+\dfrac{BC}{PD}$ 值最小的 $P$ 点.

【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
$P$ 的位置为 $\triangle ABC$ 内心时,$\dfrac{AC}{PE}+\dfrac{AB}{PF}+\dfrac{BC}{PD}$ 的值最小
【解析】
由柯西不等式,得$$\left(\dfrac{AC}{PE}+\dfrac{AB}{PF}+\dfrac{BC}{PD}\right)(AC\cdot PE+AB\cdot PF+BC\cdot PD)\geqslant (AC+AB+BC)^2,$$而$$AC\cdot PE+AB\cdot PF+BC\cdot PD=2S_{\triangle ABC},$$故$$\dfrac{AC}{PE}+\dfrac{AB}{PF}+\dfrac{BC}{PD}\geqslant \dfrac{(AC+BC+AC)^2}{2S_{\triangle ABC}},$$当且仅当 $PE=PF=PD$ 时,等号成立.因此 $P$ 的位置为 $\triangle ABC$ 内心时,所求表达式取得最小值.
答案
解析
备注