(2011?南充)如图,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AD=AB=CD=2,∠C=60°,M是BC的中点.(1)求证:△MDC是等
(2011?南充)如图,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AD=AB=CD=2,∠C=60°,M是BC的中点.(1)求证:△MDC是等边三角形;(2)将△MDC绕点M旋转,...
(2011?南充)如图,等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AD=AB=CD=2,∠C=60°,M是BC的中点.(1)求证:△MDC是等边三角形;(2)将△MDC绕点M旋转,当MD(即MD′)与AB交于一点E,MC(即MC′)同时与AD交于一点F时,点E,F和点A构成△AEF.试探究△AEF的周长是否存在最小值?如果不存在,请说明理由;如果存在,请计算出△AEF周长的最小值.
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(1)证明:连接AM,过点D作DP⊥BC于点P,过点A作AQ⊥BC于点Q,
即AQ∥DP,
∵AD∥BC,
∴四边形ADPQ是平行四边形,
∴AD=QP=AB=CD,
∵∠C=∠B=60°,
∴∠BAQ=∠CDP=30°,
∴CP=BQ=
AB=1,
即BC=1+1+2=4,
∵CD=2,
∴BC=2CD,
∵点M是BC的中点,
BC=2CM,
∴CD=CM,
∵∠C=60°,
∴△MDC是等边三角形.
(2)解:△AEF的周长存在最小值,理由如下:
过D作DN⊥BC于N,连接AM,
∵∠C=60°,
∴∠CDN=30°,
∵CD=2,
∴CN=1,
∴由勾股定理得:DN=
,
连接AM,由(1)平行四边形ABMD是菱形,
△MAB,△MAD和△MC′D′是等边三角形,
∠BMA=∠BME+∠AME=60°,∠EMF=∠AMF+∠AME=60°,
∴∠BME=∠AMF,
在△BME与△AMF中,
,
∴△BME≌△AMF(ASA),
∴BE=AF,ME=MF,AE+AF=AE+BE=AB,
∵∠EMF=∠DMC=60°,故△EMF是等边三角形,EF=MF,
∵MF的最小值为点M到AD的距离等于DN的长,即是
,即EF的最小值是
,
△AEF的周长=AE+AF+EF=AB+EF,
△AEF的周长的最小值为2+
,
答:存在,△AEF的周长的最小值为2+
即AQ∥DP,
∵AD∥BC,
∴四边形ADPQ是平行四边形,
∴AD=QP=AB=CD,
∵∠C=∠B=60°,
∴∠BAQ=∠CDP=30°,
∴CP=BQ=
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即BC=1+1+2=4,
∵CD=2,
∴BC=2CD,
∵点M是BC的中点,
BC=2CM,
∴CD=CM,
∵∠C=60°,
∴△MDC是等边三角形.
(2)解:△AEF的周长存在最小值,理由如下:
过D作DN⊥BC于N,连接AM,
∵∠C=60°,
∴∠CDN=30°,
∵CD=2,
∴CN=1,
∴由勾股定理得:DN=
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连接AM,由(1)平行四边形ABMD是菱形,
△MAB,△MAD和△MC′D′是等边三角形,
∠BMA=∠BME+∠AME=60°,∠EMF=∠AMF+∠AME=60°,
∴∠BME=∠AMF,
在△BME与△AMF中,
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∴△BME≌△AMF(ASA),
∴BE=AF,ME=MF,AE+AF=AE+BE=AB,
∵∠EMF=∠DMC=60°,故△EMF是等边三角形,EF=MF,
∵MF的最小值为点M到AD的距离等于DN的长,即是
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△AEF的周长=AE+AF+EF=AB+EF,
△AEF的周长的最小值为2+
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答:存在,△AEF的周长的最小值为2+
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