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构造全等三角形,巧求几何最值之逆等线问题

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前言:

当前咱们对“逆波兰式abcd”大概比较注意,我们都需要分析一些“逆波兰式abcd”的相关文章。那么小编同时在网摘上搜集了一些对于“逆波兰式abcd””的相关知识,希望你们能喜欢,看官们快快来了解一下吧!

对于两条线段和的最值问题,我们最先想到的是“将军饮马”,要求的两条线段往往有公共端点,即使没有公共端点,我们也可以通过平移变换去处理。但下面这类所谓逆等线问题,虽然也是求两线段和的最小值,但是和“将军饮马”问题有一定的区别,它会有一个非常明显的特征条件,就是在动点的运动过程中,有两条线段始终保持相等,我们可以在等线段处构造全等三角形,从而将要求的两条线段拼接到一起。

例1.在△ABC中,∠ABC=60°,BC=8,AC=10,点D、E在AB、AC边上,且AD=CE,则CD+BE的最小值______.

【解析】如图作CK∥AB,使得CK=CA.作BG⊥KC交KC的延长线于G.

∵CK∥AB,∴∠KCE=∠A,

∵CK=CA,CE=AD,∴△CKE≌△CAD,∴CD=KE,

∵CD+BE=EK+EB≥BK,

∴CD+BE的最小值为BK的长,

在Rt△BCG中,∵∠G=90°,BC=8,

变式1.如图,AD为等边△ABC的高,E、F分别为线段AD、AC上的动点,且AE=CF,当BF+CE取得最小值时,∠AFB=_______°.

【解析】如图,作辅助线,构建全等三角形,证明△AEC≌△CFH,得CE=FH,将CE转化为FH,与BF在同一个三角形中,根据两点之间线段最短,确定点F的位置,即F为AC与BH的交点时,BF+CE的值最小,求出此时∠AFB=105°.

变式2.如图,RT△ACB中,∠ACB=90°,AB=10,点E、F是线段AB上的动点,且满足AE=BF,连接CE和CF,则CE+CF的最小值为 _____.

例2.正方形ABCD中,AB=2,点E、F分别是AD,CD上的动点,且AE=DF,连接AF,BE交于点G,DG的最小值是多少?

【解析】如图,连接OD,∵四边形ABCD是正方形。

∴AB=AD=CD,∠BAD=90°=∠ADF

又∵AE=DF,∴△ABE≌△DAF(SAS),

∴∠DAF=∠ABE,∴∠BAG+∠DAF=90°。

∴∠ABE+∠BAG=90°,∴∠AGB=90°。

∴点G在以AB为直径的圆O上,

∴当点G在OD上时,DG的长最小,

例3.如图,矩形ABCD中,AB=3,AD=4,点E、F分别是边BC和对角线BD上的动点,且BE=DF,则AE+AF的最小值是_____.

【分析】方法一:设点D关于BC的对称点为G,在BG上截取BH=AD,连接EH,可证△ADF与△HBE全等,从而AF=EH,那么AE+AF=AE+EH≥AH,A、H都是固定点,过点H作HM⊥AB于点M,结合相似三角形和勾股定理即可求得,

方法二:本题利用相似,表示出DG、GF、AG的长度,再利用勾股定理表示出AF、AE的长,从而把AF的长转化为点(x,0)和点(0,3)的距离、AE的长转化为点(x,0)和点(16/5,﹣12/5)的距离,这样AE+AF的最小值就是点(0,3)、(16/5,﹣12/5)之间的距离.

【解答】解法一:如图,作点D关于BC的对称点G,连接BG,在BG上截取BH,使得BH=AD,连接AH.作HM⊥AB交AB的延长线于M.

∵四边形ABCD是矩形,

∴AB=CD=3,BC=AD=4,AD∥BC,∴∠ADF=∠DBC,

∵DC=CG,BC⊥DG,∴BD=BG,

∴∠DBC=∠CBG,∴∠ADF=∠HBE,

∵DA=BH,DF=BE,∴△ADF≌△HBE(SAS),

∴AF=EH,∴AE+AF=AE+EH≥AH,

解法二:如图,作FG⊥AD于G.

∵BE=DF,∴设BE=DF=x

∵矩形ABCD,AB=3,AD=4∴∠BAD=∠ABC=90°

根据勾股定理得,BD=5,

∵FG⊥AD,∴∠FGD=90°,∴∠BAD=∠FGD=90°.

∵∠ADB=∠GDF,∴△BAD∽△FGD.

方法总结:解决这一类问题的方法比较多,这里主要介绍转化思想,通过全等三角形转化动态线段,解决动态线段最值问题。

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