初中数学求最值问题?
如下图,正方形ABCD的边长为10,E为边BC上一动点,将AE绕点E顺时针旋转90°得到线段EF,M为ED的中点,连接MF,则MF的最小值为多少?...
如下图,正方形ABCD的边长为10,E为边BC上一动点,将AE绕点E顺时针旋转90°得到线段EF,M为ED的中点,连接MF,则MF的最小值为多少?
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以B为原点,BC所在直线为x轴,BA所在直线为y轴建立平面直角坐标系,且使点D落在第一象限上。
过F作FG⊥BC交BC的延长线于G。
∵ABCD是正方形,∴AB⊥BG、AB=BC=AD=CD=10,∴D的坐标为(10,10)。
∵AE⊥EF、AB⊥BE,∴∠BAE=∠GEF[同是∠AEB的余角]。
显然有:AE=EF,又∠BAE=∠GEF、∠ABE=∠EGF=90°,得△ABE≌△EGF,
∴AB=EF、BE=GF。
-----
令BE=x,可得以下点的坐标:E(x,0)、F(10+x,x)。
由中点坐标公式,得:M点的坐标为(5+x/2,5)。
∴MF^2=(5+x/2)^2+(x-5)^2=25+5x+x^2/4+x^2-10x+25=5x^2/4-5x+50。
显然,当MF^2取最小值时,FM才能取得最小值。
又MF^2=5x^2/4-5x+50=5[(x/2)^2-2·(x/2)+1]+45=5(x/2-1)^2+45,
∴当x/2-1=0,即:x=2时,MF^2有最小值=45,∴MF的最小值=3√5。
过F作FG⊥BC交BC的延长线于G。
∵ABCD是正方形,∴AB⊥BG、AB=BC=AD=CD=10,∴D的坐标为(10,10)。
∵AE⊥EF、AB⊥BE,∴∠BAE=∠GEF[同是∠AEB的余角]。
显然有:AE=EF,又∠BAE=∠GEF、∠ABE=∠EGF=90°,得△ABE≌△EGF,
∴AB=EF、BE=GF。
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令BE=x,可得以下点的坐标:E(x,0)、F(10+x,x)。
由中点坐标公式,得:M点的坐标为(5+x/2,5)。
∴MF^2=(5+x/2)^2+(x-5)^2=25+5x+x^2/4+x^2-10x+25=5x^2/4-5x+50。
显然,当MF^2取最小值时,FM才能取得最小值。
又MF^2=5x^2/4-5x+50=5[(x/2)^2-2·(x/2)+1]+45=5(x/2-1)^2+45,
∴当x/2-1=0,即:x=2时,MF^2有最小值=45,∴MF的最小值=3√5。
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