∵在Rt△ABD中,AD=3,AB=,
∴==2,
∴∠2=30°,
∴∠5=30°,DB=DB'',又∵∠ADC=∠1+∠2=60°,∴∠1=30°,
∴∠7=30°,DB'=DB,
∴∠B'DB''=∠1+∠2+∠5+∠7=120°,
DB'=DB''=DB=2,又∵∠B'DB''+∠6=180°,∴∠6=60°,∴HD=,HB'=3,在Rt△B'HB''中,由勾股定理得:
∴C△BMN=NB+NM+BM=6,
变式练习>>>
2.如图,点P是∠AOB内任意一点,且∠AOB=40°,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,
例题3.如图,在△ABC中,∠C=90°,CB=CA=4,∠A的平分线交BC于点D,若点P、Q分别是AC和AD上的动点,则CQ+PQ的最小值是2.
【解答】解:
如图,作点P关于直线AD的对称点P′,连接CP′交AD于点Q,则CQ+PQ=CQ+P′Q=CP′.
∵根据对称的性质知△APQ≌△AP′Q,
∴∠PAQ=∠P′AQ.
又∵AD是∠A的平分线,点P在AC边上,点Q在直线AD上,∴∠PAQ=∠BAQ,∴∠P′AQ=∠BAQ,∴点P′在边AB上.
∵当CP′⊥AB时,线段CP′最短.∵在△ABC中,∠C=90°,CB=CA=4,
∴AB=4,且当点P′是斜边AB的中点时,CP′⊥AB,
此时CP′=AB=2,即CQ+PQ的最小值是2.故填:
2.
变式练习>>>
3.如图,已知等边△ABC的面积为4,P、Q、R分别为边AB、BC、AC上的动点,则PR+QR的最小值是()
解得:
x=,则CQ=
变式练习>>>
解答】解:
取AB的中点O,点O、G关于BC的对称点分别为
∵G与G'关于BC对称,∴FG=FG',
∴FG+DF=FG'+DF,
∴当G(也就是G')固定时,取DG'与BC的交点F,此时能够使得FG+FD最小,且此时FG+DF的最小值是DG',
现在再移动点E(也就是移动G),
∵BG⊥AE,∴∠AGB=90°,
∴当点E在BC上运动时,点G随着运动的轨迹是以O为圆心,OA为半径的90°的圆弧,
点G'随着运动的轨迹是以O'为圆心,O'B为半径的90°的圆弧,
∴当取DO'与交点为G'时,能够使得DG'达到最小值,
且DG'的最小值=DO'﹣O'G'=﹣1=﹣1,
即DF+GF的最小值为﹣1.
故选:
A.
变式练习>>>
N分别是⊙A、⊙B上的动点,P为x轴上的动点,则PM+PN的最小值为()
A.112.5°B.105°C.90°
【解答】解:
如图,作CH⊥BC,且CH=BC,连接BH交AD于M,连接FH,
2,BF+CE的值最小,∴∠AFB=105°,故选:
B.
∵△ABC是等边三角形,AD⊥BC,
∴AC=BC,∠DAC=30°,
∴AC=CH,
∵∠BCH=90°,∠ACB=60°,∴∠ACH=90°﹣60°=30°,∴∠DAC=∠ACH=30°,∵AE=CF,
∴△AEC≌△CFH,
∴CE=FH,BF+CE=BF+FH,
∴当F为AC与BH的交点时,如图
此时∠FBC=45°,∠FCB=60°,变式练习>>>
CH⊥BC,使得CH=BC,连接NH,∵△ABC是等边三角形,AD⊥BC,CH⊥BC,∴∠DAC=∠DAB=30°,AD∥CH,∴∠HCN=∠CAD=∠BAM=30°,∵AM=CN,AB=BC=CH,∴△ABM≌△CHN(SAS),∴BM=HN,∵BN+HN≥BH,∴B,N,H共线时,BM+BN=NH+BN的值最小,如图2中,当B,N,H共线时,∵△ABM≌△CHN,∴∠ABM=∠CHB=∠CBH=45∵∠ABD=60°,∴∠DBM=15°,∴∠MBN=45°﹣15°=30∴当BM+BN的值最小时,∠MBN=30°,故答案为30.
N分别是⊙A、⊙B上的动点,P为x轴上的动点,
故答案为:
8﹣2和8+2.
4.正方形ABCD,AB=4,E是CD中点,BF=3CF,点M,N为线段BD上的动点,MN=,求四边形EMNF周长的最小值++.
【解答】解:
作点E关于BD的对称点G,则点G在AD上,
连接GM,过G作BD的平行线,截取GH=MN=,连接HN,则四边形GHNM是平行四边形,∴HN=GM=EM,
过H作PQ⊥BC,交AD于P,交BC于Q,则∠HPG=∠HQF=90°,PQ=AB=4,
∵∠PGH=∠ADB=45°,
∴HP=PG==1,HQ=4﹣1=3,
由轴对称的性质,可得DG=ED=2,∴AP=4﹣2﹣1=1,∴BQ=1,
又∵BF=3CF,BC=4,
∴CF=1,∴QF=4﹣1﹣1=2,
∵当点H、N、F在同一直线上时,HN+NF=HF(最短),此时ME+NF最短,
∴Rt△HQF中,FH===,即ME+NF最短为,
又∵Rt△CEF中,EF===,∴ME+NF+MN+EF=++,
∴四边形EMNF周长的最小值为++.故答案为:
++.
5.如图,已知点D,E分别是等边三角形ABC中BC,AB边的中点,BC=6,点F是AD边上的动点,则
BF+EF的最小值为3.
【解答】解:
过C作CE⊥AB于E,交AD于F,连接BF,则BF+EF最小(根据两点之间线段最短;点到直线垂直距离最短),由于C和B关于AD对称,则BF+EF=CF,
∵等边△ABC中,BD=CD,
∴AD⊥BC,
∴AD是BC的垂直平分线(三线合一),∴C和B关于直线AD对称,
∴CF=BF,即BF+EF=CF+EF=CE,
∵AD⊥BC,CE⊥AB,
∴∠ADB=∠CEB=90°,在△ADB和△CEB中,,∴△ADB≌△CEB(AAS),
∴CE=AD,
∵BC=6,∴BD=3,∴AD=3,即BF+EF=3.
故答案为:
3.
6.
如图,在边长为1正方形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA上的点,3AE=EB,有只蚂蚁从E点出发,经过F、G、H,最后回到E点,则蚂蚁所走的最小路程是.
D',使CD=CD',G对应位置为G',则FG=FG',
同样作D'A'⊥CD',D'A'=DA,H对应的位置为H',则G'H'=GH,再作A'B'⊥D'A',E的对应位置为E',
则H'E'=HE.容易看出,当E、F、G'、H'、E'在一条直线上时路程最小,
最小路程为EE'===2
7.
如图,在△ABC中,AC⊥BC,∠B=30°,点E,F是线段AC的三等分点,点P是线段BC上的动点,点Q是线段AC上的动点,若AC=3,则四边形EPQF周长的最小值是8.
解答】解:
过E点作E点关于BC的对称点E′,过F点作F点关于AC的对称点F′,
在△ABC中,AC⊥BC,∠B=30°,AC=3,
AB=6,
点E,F是线段AC的三等分点,
EF=2,
E′F′=AB=6,
四边形EPQF周长的最小值是6+2=8.
8.
如图,长为1的线段AB在x轴上移动C(0,1)、D(0,2),则AC+BD的最小值是.
【解答】解:
∵E为AB上的一个动点,
∴如图,作G关于AB的对称点M,在CD上截取CH=4,然后连接HM交AB于E,接着在EB上截取
EF=4,
那么E、F两点即可满足使四边形CGEF的周长最小.∵在矩形ABCD中,AB=8,BC=10,G为边AD的中点,∴AG=AM=5,MD=15,而CH=4,
∴DH=4,
而AE∥CD,
∴△AEM∽△DHM,
∴AE:
HD=MA:
MD,
∴AE===,
∴AF=4+=.故答案为:
.
10.如图,矩形ABCO的边OC在x轴上,边OA在y轴上,且点C的坐标为(8,0),点A的坐标为(0,
OA、AB上的动点(不与端点重合),则当
6),点E、F分别足OC、BC的中点,点M,N分别是线段
四边形EFNM的周长最小时,点N的坐标为(4,6)
∵C的坐标为(8,0),点A的坐标为(0,6),点E、F分别足OC、BC的中点,∴OE=OE′=4,FB=CF=3,
∴E′C=12,CF′=9.
∵AB∥CE′,∴△F′NB∽△F′E′C.
∴==,即=,解得BN=4,
∴AN=4.∴N(4,6).故答案为:
(4,6).
11.如图,在正方形ABCD中,AB=8,AC与BD交于点O,N是AO的中点,点M在BC边上,且BM=6.P为对角线BD上一点,则PM﹣PN的最大值为2.
解答】解:
如图所示,作以BD为对称轴作N的对称点N',连接PN',MN',
根据轴对称性质可知,PN=PN',∴PM﹣PN=PM﹣PN'≤MN',当P,M,N'三点共线时,取“=”∵正方形边长为8,∴AC=AB=,
∵O为AC中点,∴AO=OC=,
∵N为OA中点,
∴ON=,
∴ON'=CN'=,
∴AN'=,
∵BM=6,
∴CM=AB﹣BM=8﹣6=2,
=
=
=
=
∴PM∥AB∥CD,∠CMN'=90°,
∵∠N'CM=45°,
∴△N'CM为等腰直角三角形,
∴CM=MN'=2,
即PM﹣PN的最大值为2,
故答案为:
2.
12.
如图,两点A、B在直线MN外的同侧,A到MN的距离AC=16,B到MN的距离BD=10,CD=8,点P在直线MN上运动,则|PA﹣PB|的最大值等于10.
【解答】解:
延长AB交MN于点P′,∵P′A﹣P′B=AB,AB>|PA﹣PB|,∴当点P运动到P′点时,|PA﹣PB|最大,∵BD=10,CD=8,AC=16,
过点B作BE⊥AC,则BE=CD=8,AE=AC﹣BD=16﹣10=6,
∴AB===10,
∴|PA﹣PB|的最大值等于10,故答案为:
10.