郝明皓 整理

匈牙利數(shù)學家愛爾特希提出過這樣一個問題：在平面內(nèi)有n（n≥3）個點，其中任意三個點都能構(gòu)成等腰三角形，這樣的點集存在嗎？

當n=3 時，若這三個點是等腰三角形的三個頂點，那么符合要求，即n=3時，這樣的點集存在。

當n=4 時，有且僅有三種結(jié)構(gòu)符合要求：①任意等腰三角形的三個頂點及它的外心（“外心”是指三角形三邊垂直平分線的交點）；②任意菱形（“菱形”是指四邊相等的四邊形）的四個頂點；③正五邊形（“正五邊形”是指五條邊相等、五個內(nèi)角相等的五邊形）的任意四個頂點。

第①種結(jié)構(gòu)如圖1 所示，在△ABC中，AB=AC，D為△ABC的外心。顯然DB=DA=DC。從A、B、C、D四點中任取三點構(gòu)成的三角形均是等腰三角形。

圖1

第②種結(jié)構(gòu)如圖2 所示，在菱形ABCD中，從A、B、C、D四點中任取三點構(gòu)成的三角形均是等腰三角形。

圖2

第③種結(jié)構(gòu)如圖3 所示，在正五邊形ABCDE的五個頂點中，任取其中四個頂點，無論取哪四個，它們相對的位置關(guān)系均一致，任取三個點構(gòu)成的三角形均是等腰三角形。

圖3

當n=5 時，有且僅有兩種結(jié)構(gòu)符合要求：任意正五邊形的五個頂點；任意正五邊形的四個頂點及其中心（“正多邊形的中心”是指其相鄰兩邊垂直平分線的交點）。同學們，你能畫出以上兩種結(jié)構(gòu)并說明取其中任意三點都能構(gòu)成等腰三角形嗎？當n=6 時，也可以找到滿足條件的結(jié)構(gòu)。同學們，你能嘗試畫出來嗎？

當n≥7時，這樣的結(jié)構(gòu)便不存在了。

為了紀念提出問題的愛爾特希，人們將具有這樣性質(zhì)的n個點構(gòu)成的點集稱為“愛爾特希點集”。