题目内容
【题目】在正方形ABCD中,点E为对角线AC(不含点A)上任意一点,AB=;
(1)如图1,将△ADE绕点D逆时针旋转90°得到△DCF,连接EF;
①把图形补充完整(无需写画法); ②求的取值范围;
(2)如图2,求BE+AE+DE的最小值.
【答案】(1)①补图见解析;②;(2)
【解析】
(1)①根据要求画出图形即可;
②首先证明∠ECF=90°,设AE=CF=x,EF2=y,则EC=4x,在Rt△ECF中,利用勾股定理即可解决问题;
(2)如图2中,将△ABE绕点A顺时针旋转60°得到△AFG,连接EG,DF.作FH⊥AD于H.根据两点之间线段最短可得DF≤FG+EG+DE,BE=FG,推出AE+BE+DE的最小值为线段DF的长;
(1)①如图△DCF即为所求;
②∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=AB=2,∠B=90°,∠DAE=∠ADC=45°,
∴AC==AB=4,
∵△ADE绕点D逆时针旋转90°得到△DCF,
∴∠DCF=∠DAE=45°,AE=CF,
∴∠ECF=∠ACD+∠DCF=90°,
设AE=CF=x,EF2=y,则EC=4x,
∴y=(4x)2+x2=2x28x+160(0<x≤4).
即y=2(x2)2+8,
∵2>0,
∴x=2时,y有最小值,最小值为8,
当x=4时,y最大值=16,
∴8≤EF2≤16.
(2)如图中,将△ABE绕点A顺时针旋转60°得到△AFG,连接EG,DF.作FH⊥AD于H.
由旋转的性质可知,△AEG是等边三角形,
∴AE=EG,
∵DF≤FG+EG+DE,BE=FG,
∴AE+BE+DE的最小值为线段DF的长.
在Rt△AFH中,∠FAH=30°,AB==AF,
∴FH=AF=,AH==,
在Rt△DFH中,DF==,
∴BE+AE+ED的最小值为.