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【周末练习题目】旋转、瓜豆、多动点线段和最值、将军饮马,难度不小。

 123xyz123 2023-10-15 发布于湖南
今天下午辅导二娃写的一道题目,首先要找出点F的轨迹,而线段和首尾不相连,须想法将两动点二合一后,再应用将军饮马求解。

通过引导将点E和点D合并,能快速反应出将△ABC旋转60°,使得两点重合,殊为不易。

【第一步】 先确定点F轨迹

如上图,依题意,AE=AF,且∠BAF=60°,点A是定点,E、F是动点,

符合瓜豆模型成立条件,点E在AB上运动,故点F的轨迹也是直线,且与AB的夹角是60°。

如上图,根据两点确定一条直线,当点E在点A处,点F也在点A处;当点E在点B处,则点F在B'处,故点F的运动轨迹是线段AB',且AB=AB

【第二步】将求CE+DF的最小值得问题进行转化

想法将点E和点F合并,这是最为关键的一步

如上图,将△ABC绕点A顺时针旋转60°,则点E与点F重合

待求式CE+DF,就转化为C'F+DF

而点C是定点,旋转后的点C'依然是定点。

显然此时的C'F+DF构成将军饮马,

【第三步】问题进一步转化

如上图,做点C'关于AB'的对称点G,连接C'G交AB'于点M,

连接GF,由对称性可知 GF=C'F,C'G⊥AB'

问题进一步转化为求GF+DF的最小值,

如上图,连接DG,则(GF+DF)min = DG

【求解】

过点G做GH⊥CA的延长线,垂足为H,

在Rt△AB'C'中,由AC'=4,∠A=∠B'AC'=30°,

所以C'M=AC'*sin∠B'AC' = 2,

AM=AC'*cos∠B'AC' = 2√3

易证四边形AHGM是矩形,(想想为啥?

所以GH=AM=2√3,AH=GM=C'M=2


在Rt△DHG中,

DH=AD+AH=4

GH=2√3

由勾股定理,易求DG=√(DH²+GH²) = 2√7

所以,(CE+DF)min = DG= 2√7

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