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  • 如圖,四邊形ABCD是正方形,△ABE是等邊三角形,M為對(duì)角線BD(不含B點(diǎn))上任意一點(diǎn),將BM繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到BN,連接EN、AM、CM. (1)求證:△AMB≌△ENB;(2)①當(dāng)M點(diǎn)在何處時(shí),AM+CM

    如圖,四邊形ABCD是正方形,△ABE是等邊三角形,M為對(duì)角線BD(不含B點(diǎn))上任意一點(diǎn),將BM繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到BN,連接EN、AM、CM.

    (1)求證:△AMB≌△ENB;
    (2)①當(dāng)M點(diǎn)在何處時(shí),AM+CM的值最小;
    ②當(dāng)M點(diǎn)在何處時(shí),AM+BM+CM的值最小,并說(shuō)明理由;
    (3)當(dāng)AM+BM+CM的最小值為
    3
    +1
    時(shí),求正方形的邊長(zhǎng).
    數(shù)學(xué)人氣:874 ℃時(shí)間:2019-08-16 22:50:24
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)證明:∵△ABE是等邊三角形,
    ∴BA=BE,∠ABE=60°.
    ∵∠MBN=60°,
    ∴∠MBN-∠ABN=∠ABE-∠ABN.
    即∠MBA=∠NBE.
    又∵M(jìn)B=NB,
    ∴△AMB≌△ENB(SAS).
    (2) ①當(dāng)M點(diǎn)落在BD的中點(diǎn)時(shí),A、M、C三點(diǎn)共線,AM+CM的值最?。?br />②如圖,連接CE,當(dāng)M點(diǎn)位于BD與CE的交點(diǎn)處時(shí),
    AM+BM+CM的值最?。?br />理由如下:連接MN,由(1)知,△AMB≌△ENB,
    ∴AM=EN,
    ∵∠MBN=60°,MB=NB,
    ∴△BMN是等邊三角形.
    ∴BM=MN.
    ∴AM+BM+CM=EN+MN+CM.
    根據(jù)“兩點(diǎn)之間線段最短”,得EN+MN+CM=EC最短
    ∴當(dāng)M點(diǎn)位于BD與CE的交點(diǎn)處時(shí),AM+BM+CM的值最小,即等于EC的長(zhǎng).
    (3) 過(guò)E點(diǎn)作EF⊥BC交CB的延長(zhǎng)線于F,
    ∴∠EBF=∠ABF-∠ABE=90°-60°=30°.
    設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為x,則BF=
    3
    2
    x,EF=
    x
    2

    在Rt△EFC中,
    ∵EF2+FC2=EC2,
    ∴(
    x
    2
    2+(
    3
    2
    x+x)2=(
    3
    +1)2

    解得,x1=
    2
    ,x2=-
    2
    (舍去負(fù)值).
    ∴正方形的邊長(zhǎng)為
    2
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