题目回顾旧知
(1)如图①,已知点
A,
B和直线
l,如何在直线
l上确定一点
P,使
PA+PB最小?将下面解决问题的思路补充完整.
解决问题的思路 可以构造全等三角形,将两条线段集中到一个三角形中!据此,在l上任取一点P\’,作点A关于l的对称点A\’,AA\’与直线l相交于点C.连接P\’A\’,易知△AP\’C≌______,从而有P\’A=P\’A\’.这样,在△A\’P\’B中,根据" ______"可知A\’B与l的交点P即为所求. |
解决问题
(2)如图②,在
Rt△ABC中,
∠ACB=90∘,
AB=8,
E,
F为
AB上的两个动点,且
AE=BF,求
CE+CF的最小值.
变式研究
(3)如图③,在
△ABC中,
∠ABC=60∘,
AC=5,
BC=4,点
D,
E分别为
AB,
AC上的动点,且
AD=CE,请直接写出
CD+BE的最小值.

知识点:轴对称——最短路线问题、路线选择问题章节:第23章 图形的变换 / 23.3 轴对称变换
答案与解析
答案
(1)在
l上任取一点
P\’,作点
A关于
l的对称点
A\’,
AA\’与直线
l相交于点
C.连接
P\’A\’,
∴AC=A\’C,
∠ACP\’=∠A\’CP\’,
∵CP\’=∠CP\’,
∴△AP\’C≌△A\’P\’C(SAS),
∴P\’A=P\’A\’.
在
△A\’P\’B中,根据“两点之间,线段最短”可知
A\’B与
l的交点
P即为所求.
故答案为:
△A\’P\’C,两点之间,线段最短;
(2)过点
E作
ED∥CF,使
ED=CF,连接
DF,
CD,设
CD交
AB于
O,
∴四边形
CEDF是平行四边形,
∴OC=OD,
OE=OF,
∵AE=BF,
∴AO=BO=21AB=4,
∵∠ACB=90∘,
AB=8,
∴OC=OD=21AB=4,
∴CD=8,
∵CE+CF=CE+ED⩾CD,
∴CE+CF的最小值为
CD,即
CE+CF的最小值为
8;
(3)如图,过点
C作
CK∥AB,使
CK=AC=5,过点
B作
BG⊥KC,交
KC的延长线于点
G,连接
BK,

则
∠KCE=∠CAD,
在
△CKE和
△ACD中,
⎩⎨⎧CK=AC∠KCE=∠CADCE=AD,
∴△CKE≌△ACD(SAS),
∴EK=CD,
∴CD+BE=EK+BE⩾BK,
∴CD+BE的最小值为
BK,
∵CK∥AB,
BG⊥CK,
∴BG⊥AB,
∠BGK=90∘,
∴∠ABG=90∘,
∴∠CBG=∠ABG−∠ABC=90∘−60∘=30∘,
∴CG=21BC=21×4=2,
在
Rt△BGC中,由勾股定理得:
BG=BC2−CG2=42−22=23,
KG=CK+CG=5+2=7,
在
Rt△BGK中,由勾股定理得:
BK=BG2+KG2=(23)2+72=61,
∴CD+BE的最小值为
61.
解析
(1)在
l上任取一点
P\’,作点
A关于
l的对称点
A\’,
AA\’与直线
l相交于点
C.连接
P\’A\’,
∴AC=A\’C,
∠ACP\’=∠A\’CP\’,
∵CP\’=∠CP\’,
∴△AP\’C≌△A\’P\’C(SAS),
∴P\’A=P\’A\’.
在
△A\’P\’B中,根据“两点之间,线段最短”可知
A\’B与
l的交点
P即为所求.
故答案为:
△A\’P\’C,两点之间,线段最短;
(2)过点
E作
ED∥CF,使
ED=CF,连接
DF,
CD,设
CD交
AB于
O,
∴四边形
CEDF是平行四边形,
∴OC=OD,
OE=OF,
∵AE=BF,
∴AO=BO=21AB=4,
∵∠ACB=90∘,
AB=8,
∴OC=OD=21AB=4,
∴CD=8,
∵CE+CF=CE+ED⩾CD,
∴CE+CF的最小值为
CD,即
CE+CF的最小值为
8;
(3)如图,过点
C作
CK∥AB,使
CK=AC=5,过点
B作
BG⊥KC,交
KC的延长线于点
G,连接
BK,

则
∠KCE=∠CAD,
在
△CKE和
△ACD中,
⎩⎨⎧CK=AC∠KCE=∠CADCE=AD,
∴△CKE≌△ACD(SAS),
∴EK=CD,
∴CD+BE=EK+BE⩾BK,
∴CD+BE的最小值为
BK,
∵CK∥AB,
BG⊥CK,
∴BG⊥AB,
∠BGK=90∘,
∴∠ABG=90∘,
∴∠CBG=∠ABG−∠ABC=90∘−60∘=30∘,
∴CG=21BC=21×4=2,
在
Rt△BGC中,由勾股定理得:
BG=BC2−CG2=42−22=23,
KG=CK+CG=5+2=7,
在
Rt△BGK中,由勾股定理得:
BK=BG2+KG2=(23)2+72=61,
∴CD+BE的最小值为
61.