题目
如图,在
△ABC中,
∠ABC=45∘,
∠BAC=75∘,
AC=2,点
E与点
D分别在射线
BC与射线
AD上,且
AD=BE,则
AE+BD的最小值为______,
AE+ED的最小值为______.
知识点:三角形的三边关系、全等三角形的性质、全等三角形的判定章节:第一章 三角形 / 1.1 认识三角形
答案与解析
答案
如图所示,过
A作
AF⊥BC交
BC的于
F,
∵∠ABC=45∘,
∠BAC=75∘,
∴∠ACB=180∘−45∘−75∘=60∘∴∠CAF=30∘,
∠ABC=∠BAF=45∘,
∵AC=2,
∴CF=21AC=1,
AF=BF=AC2−CF2=3,
∴AB=AF2+BF2=6,
如图所示,作
∠MAD=45∘且
AM=AB,连接
DM,
BM,
∵AB=AM,
∠ABE=∠MAD=45∘,
BE=AD,
∴△ABE≌△MAD(SAS),
∴AE=DM,
∴BD+AE=BD+DM⩾BM,
当
D在
BM上时,
BD+AE取得最小值,如图所示,过点
M作
MN⊥AB交
BA的延长线于点
N,
∵∠BAD=75∘,
∠DAM=45∘∴∠NAM=60∘,
∠AMN=30∘∵AB=AM,
∴∠ABM=30∘,
∵AM=AB=6,
在
Rt△ANM中,
AN=21AM=26,
∴MN=3AN=232,
∴BM=2MN=32,即
AE+BD的最小值为
32;
如图所示,作
A关于
BM的对称点
J,连接
AJ,
BJ,
MJ,
EJ,
DJ,
∵AB=AM,
∠BAM=120∘,
AB=AM则
∠ABM=∠JBM=30∘,
∴∠ABJ=60∘,
∵是对称,
∴BA=BJ,
∴△ABJ,
△AMJ都是等边三角形,
∵△ABE≌△MAD,
∴∠BAE=∠AMD,则
∠EAJ=∠DMJ,
又
∵AJ=JM,
AE=MD,
∴△EAJ≌△DMJ,
∴∠EJA=∠DJM,
EJ=DJ,
∴∠EJD=∠AJM=60∘,
∴△EDJ是等边三角形,
∴AE+ED=AE+EJ⩾AJ,
∴当
E在
AJ上时,
AE+ED=AJ,如图所示,

此时
AE+ED取得最小值,最小值
AJ=AB=6,
故答案为:
32,
6.
解析
如图所示,过
A作
AF⊥BC交
BC的于
F,
∵∠ABC=45∘,
∠BAC=75∘,
∴∠ACB=180∘−45∘−75∘=60∘∴∠CAF=30∘,
∠ABC=∠BAF=45∘,
∵AC=2,
∴CF=21AC=1,
AF=BF=AC2−CF2=3,
∴AB=AF2+BF2=6,
如图所示,作
∠MAD=45∘且
AM=AB,连接
DM,
BM,
∵AB=AM,
∠ABE=∠MAD=45∘,
BE=AD,
∴△ABE≌△MAD(SAS),
∴AE=DM,
∴BD+AE=BD+DM⩾BM,
当
D在
BM上时,
BD+AE取得最小值,如图所示,过点
M作
MN⊥AB交
BA的延长线于点
N,
∵∠BAD=75∘,
∠DAM=45∘∴∠NAM=60∘,
∠AMN=30∘∵AB=AM,
∴∠ABM=30∘,
∵AM=AB=6,
在
Rt△ANM中,
AN=21AM=26,
∴MN=3AN=232,
∴BM=2MN=32,即
AE+BD的最小值为
32;
如图所示,作
A关于
BM的对称点
J,连接
AJ,
BJ,
MJ,
EJ,
DJ,
∵AB=AM,
∠BAM=120∘,
AB=AM则
∠ABM=∠JBM=30∘,
∴∠ABJ=60∘,
∵是对称,
∴BA=BJ,
∴△ABJ,
△AMJ都是等边三角形,
∵△ABE≌△MAD,
∴∠BAE=∠AMD,则
∠EAJ=∠DMJ,
又
∵AJ=JM,
AE=MD,
∴△EAJ≌△DMJ,
∴∠EJA=∠DJM,
EJ=DJ,
∴∠EJD=∠AJM=60∘,
∴△EDJ是等边三角形,
∴AE+ED=AE+EJ⩾AJ,
∴当
E在
AJ上时,
AE+ED=AJ,如图所示,

此时
AE+ED取得最小值,最小值
AJ=AB=6,
故答案为:
32,
6.