题目内容
【题目】如图,在矩形纸片ABCD中,AB=4,AD=12,将矩形纸片折叠,使点C落在AD边上的点M处,折痕为PE,此时PD=3.
(1)求MP的值;
(2)在AB边上有一个动点F,且不与点A,B重合.当AF等于多少时,△MEF的周长最小?
(3)若点G,Q是AB边上的两个动点,且不与点A,B重合,GQ=2.当四边形MEQG的周长最小时,求最小周长值.(计算结果保留根号)
【答案】(1)5;(2);(3)7+5.
【解析】
试题分析:(1)由折叠的性质可得PD=PH=3,CD=MH=4,∠H=∠D=90°,利用勾股定理可得答案;(2)先找到使三角形MEF的周长最小的F点,如图1,做点M关于AB的对称点M′,连接M′E交AB于点F,则点F即为所求,过点E作EN⊥AD,垂足为N,由(1)可得AM,利用勾股定理可得ME和NM′,由△AFM′∽△NEM′,利用相似三角形的性质可得AF;(3)由题意可知,ME,QG的长度是个定值,当四边形MEQG的周长最小时,QE与GM的长度和最小,如图2,由(2)知点M′是点M关于AB的对称点,在EN上截取ER=2,连接M′R交AB于点G,再过点E作EQ∥RG,交AB于点Q,由平行四边形的判定定理可得四边形ERGQ为平行四边形,由平行四边形的性质可得QE=GR,由垂直平分线的性质易得GM=GM′,可得此时MG+EQ最小,于是四边形MEQG的周长最小,在Rt△M′RN中,易得NR,M′R,从而得到四边形MEQG的最小周长值.
试题解析:(1)∵四边形ABCD为矩形,∴CD=AB=4,∠D=90°,∵矩形ABCD折叠,使点C落在AD边上的点M处,折痕为PE,∴PD=PH=3,CD=MH=4,∠H=∠D=90°,∴=5;(2)如图1,
做点M关于AB的对称点M′,连接M′E交AB于点F,则点F即为所求,过点E作EN⊥AD,垂足为N,∵AM=AD﹣MP﹣PD=12﹣5﹣3=4,∴AM=AM′=4,∵矩形ABCD折叠,使点C落在AD边上的点M处,折痕为PE,∴∠CEP=∠MEP,∠CEP=∠MPE,∴∠MEP=∠MPE,∴ME=MP=5;在Rt△ENM中,MN===3,∴NM′=11,∵AF∥NE,∴△AFM′∽△NEM′,∴=,即,解得:AF=,即AF=时,△MEF的周长最小;(3)如图2,
由(2)知点M′是点M关于AB的对称点,在EN上截取ER=2,连接M′R交AB于点G,再过点E作EQ∥RG,交AB于点Q,∵ER=GQ,ER∥GQ,∴四边形ERGQ是平行四边形,∴QE=GR,∵GM=GM′,∴MG+QE=GM′+GR=M′R,此时MG+EQ最小,四边形MEQG的周长最小,在Rt△M′RN中,NR=4﹣2=2,M′R==5,∵ME=5,GQ=2,∴四边形MEQG的最小周长值=5+2+5=7+5.