题目
已知在等腰
△ABC中,
AB=AC,
BC=m.∠BAC=30∘,点
D是直线
BC上一点,连接
AD,在
AD的右侧作等腰
△ADE,其中
AD=AE,
∠EAD=30∘,连接
CE,则
(AE+33CE)的最小值为______(用含
m的代数式表示).
知识点:三角形、全等三角形的判定章节:第13章 三角形 / 13.1 三角形的概念
答案与解析
答案
如图,在
△ABC的下方作直线
BG,使
∠CBG=30∘,过点
D作
DF⊥BC交
BG于
F,过点
B作
BH⊥AC于
H,过点
A作
AL⊥BC于
L,交
BH于
K,连接
CK,
AF,
∵∠BAC=∠EAD=30∘,
∴∠EAC=∠BAD,
∵AB=AC,
AE=AD,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠ACE=∠B,
BD=CE,
在
Rt△BDF中,
∠FBD=30∘,
∴2DF=BF,
∵BF2−DF2=BD2,
∴(2DF)2−DF2=BD2,
∴DF=33BD,
∴AE+33CE=AD+33BD=AD+DF⩾AF,
∵AB=AC,
∠BAC=30∘,
∴∠ABC=75∘,
在
△ABF中,
∠ABF=75∘+30∘=105∘为钝角,
∴AF>AB,
∴当点
D与点
B重合时,
AE+33CE=AD+33BD=AB为最小值,
设
AB=AC=x,
在
Rt△ABH中,
∠BAH=30∘,
∴BH=21AB=21x,
∴AH=AB2−BH2=23x,
∴CH=AC−AH=22−3x,
在
Rt△BCH中,
BH2+CH2=BC2,
∴(21x)2+(22−3x)2=m2,
整理得:
x2=(2+3)m2=(26+2m)2,
∵x>0,
∴x=26+2m,
即
AB=26+2m,
∴AE+33CE的最小值为
26+2m,
故答案为:
26+2m.
解析
如图,在
△ABC的下方作直线
BG,使
∠CBG=30∘,过点
D作
DF⊥BC交
BG于
F,过点
B作
BH⊥AC于
H,过点
A作
AL⊥BC于
L,交
BH于
K,连接
CK,
AF,
∵∠BAC=∠EAD=30∘,
∴∠EAC=∠BAD,
∵AB=AC,
AE=AD,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠ACE=∠B,
BD=CE,
在
Rt△BDF中,
∠FBD=30∘,
∴2DF=BF,
∵BF2−DF2=BD2,
∴(2DF)2−DF2=BD2,
∴DF=33BD,
∴AE+33CE=AD+33BD=AD+DF⩾AF,
∵AB=AC,
∠BAC=30∘,
∴∠ABC=75∘,
在
△ABF中,
∠ABF=75∘+30∘=105∘为钝角,
∴AF>AB,
∴当点
D与点
B重合时,
AE+33CE=AD+33BD=AB为最小值,
设
AB=AC=x,
在
Rt△ABH中,
∠BAH=30∘,
∴BH=21AB=21x,
∴AH=AB2−BH2=23x,
∴CH=AC−AH=22−3x,
在
Rt△BCH中,
BH2+CH2=BC2,
∴(21x)2+(22−3x)2=m2,
整理得:
x2=(2+3)m2=(26+2m)2,
∵x>0,
∴x=26+2m,
即
AB=26+2m,
∴AE+33CE的最小值为
26+2m,
故答案为:
26+2m.