题目
在
△ABC中,
∠A=45∘,
∠B=75∘,
BC=a,
AC=b,点
P、
M、
N分别是边
BC、
AB、
AC上的动点,当
△PMN周长最小时,
BP的值为______
.(用
a、
b的式子表示)
知识点:垂线、全等三角形的判定、等腰三角形的性质、直角三角形的性质章节:第13章 三角形 / 13.1 三角形的概念
答案与解析
答案
如图,作
BF⊥AC于
F,
∵∠A=45∘,
∠B=75∘,
∴∠ABF=∠A=45∘,
∴∠CBF=30∘,
∴BF=AF,
BC=2FC,
设
FC=x,则
AF=b−x,
∴x=21a,
∴BF=b−21a,
作点
P关于直线
AB、直线
AC的对称点
D、
E,连接
DE交
AB于
M,交
AC于
N.
∵△PMN的周长
=PM+MN+PN=DM+MN+NE,
∴DM+MN+NE=DE时,
△PMN的周长最小,
根据对称性,
AP=AD=AE,
∠PAB=∠DAB,
∠PAC=∠EAC,
∴∠DAE=2(∠PAB+∠PAC)=90∘,
∴DE=2AP,
∴AP最短时,
△PMN的周长最短
=2AP,
当
AP⊥BC时,
AP的值最短,
∵∠A=45∘,
∠B=75∘,
∴∠C=60∘,
在
Rt△APC中,
∠APC=90∘,
AC=b,
∠C=60∘,
∴PC=21AC=21b,
∴BP=a−21b,
∴当
△PMN周长最小时,
BP的值为
a−21b.
故答案为:
a−21b.
解析
如图,作
BF⊥AC于
F,
∵∠A=45∘,
∠B=75∘,
∴∠ABF=∠A=45∘,
∴∠CBF=30∘,
∴BF=AF,
BC=2FC,
设
FC=x,则
AF=b−x,
∴x=21a,
∴BF=b−21a,
作点
P关于直线
AB、直线
AC的对称点
D、
E,连接
DE交
AB于
M,交
AC于
N.
∵△PMN的周长
=PM+MN+PN=DM+MN+NE,
∴DM+MN+NE=DE时,
△PMN的周长最小,
根据对称性,
AP=AD=AE,
∠PAB=∠DAB,
∠PAC=∠EAC,
∴∠DAE=2(∠PAB+∠PAC)=90∘,
∴DE=2AP,
∴AP最短时,
△PMN的周长最短
=2AP,
当
AP⊥BC时,
AP的值最短,
∵∠A=45∘,
∠B=75∘,
∴∠C=60∘,
在
Rt△APC中,
∠APC=90∘,
AC=b,
∠C=60∘,
∴PC=21AC=21b,
∴BP=a−21b,
∴当
△PMN周长最小时,
BP的值为
a−21b.
故答案为:
a−21b.