题目内容
【题目】问题探究
请在图的正方形ABCD的对角线BD上作一点P,使最小;
如图,点P为矩形ABCD的对角线BD上一动点,,,点E为BC边的中点,请作一点P,使最小,并求这个最小值;
问题解决
如图,李师傅有一块边长为1000米的菱形采摘园ABCD,米,BD为小路,BC的中点E为一水池,李师傅现在准备在小路BD上建一个游客临时休息纳凉室P,为了节省土地,使休息纳凉室P到水池E与大门C的距离之和最短,那么是否存在符合条件的点P?若存在,请作出点P的位置,并求出这个最短距离;若不存在,请说明理由.
【答案】解:见解析 的最小值为3;存在,且最短距离约为985米
【解析】
(1)利用两点之间线段最短,即可得出结论;
(2)先确定出点P的位置,再求出∠CBD=30°,进而判断出△BCC'是等边三角形,即可得出结论;
(3)先确定出点P的位置,再求出OA,OB,进而利用面积求出AH,最后用勾股定理即可得出结论.
解:如图,连接AC交BD于点P,则点P就是所要求作的点,
理由:在BD上任取一点异于点P的点Q,连接AQ,CQ,
;
如图
,
作点C关于BD的对称点C',连接EC'交BD于点P,连接C'P,
∵点C与点C'关于BD的对称点,
∴CP=C'P,
∴C'P+PE=C'P'+P'E=C'E,
在BD上任取异于点P的P',连接P'E,P'C,C'P',
∴C'P'+P'E=P'C+P'E>C'E,
∴点P就是所要求作的点,EC'的长度PE+PC的最小值,
∵四边形ABCD是矩形,,
,,
,
,
∵点C和点C'关于BD对称,
设CC'交BD于G,
∴BD是CC'的垂直平分线,连接BC',
∴∠C'BD=∠CBD=30°,BC'=BC,
∴∠C'BC=60°,
∴△BCC'是等边三角形,
∵点E是BC的中点,
∴CE⊥BC,
,
,
即:的最小值为3;
存在,如图,连接AE交BD于P,点P就是所要求作的点,AE的长度就是休息纳凉室P到水池E与大门C的距离之和最短的值,
,
四边形ABCD是菱形,
点C关于BD的对称点为A,连接AE,交BD于P,点P就是所要求作的点,
米,米,于Q,
米,米,
过点A作于H,
,
米,
在中,根据勾股定理得,米,
米,
在中,米,
即:存在点P,且最短距离约为985米.