题目内容
【题目】(问题探究)如图1,,直线,垂足为,交于点,点到直线的距离为2,点到的距离为1,,,则的最小值是______;(提示:将线段沿方向平移1个单位长度即可解决,如图2所示.)
(关联运用)如图3,在等腰和等腰中,,在直线上,,连接、,则的最小值是______.
【答案】
【解析】
[问题探究]过点A作AH⊥b于H,过点B作BK⊥b于K,作BJ⊥AH交AH的延长线于J,连接MK、AB和AK,根据两点之间线段最短可得=AM+MK≥AK(当且仅当A、M、K共线时,取等号),然后利用勾股定理求出AK即可;
[关联运用]过点F作直线l∥BA,交CA的延长线于点N,取AC的中点G,作C关于直线l的对称点M,连接MF、GF、MN,根据对称性和平行四边形的判定及性质推出CF=MF,GF=CE,根据两点之间线段最短可得=GF+MF≥MG(当且仅当G、F、M共线时,取等号),然后利用勾股定理求出MG即可.
解:[问题探究]过点A作AH⊥b于H,过点B作BK⊥b于K,作BJ⊥AH交AH的延长线于J,连接MK、AB和AK
由图易知,四边形HJBK为矩形,MN=BK=1,MN∥BK,AH=2+1=3,AJ=2+1+1=4
∴四边形MNBK为平行四边形,HK=BJ
∴BN=MK
∴=AM+MK≥AK(当且仅当A、M、K共线时,取等号)
在Rt△ABJ中,BJ=
∴HK=3
∴AK=
∴≥
即的最小值是;
故答案为:;
[关联运用]过点F作直线l∥BA,交CA的延长线于点N,取AC的中点G,作C关于直线l的对称点M,连接MF、GF、MN
由对称性可得CF=MF,CN=MN,∠CNF=∠MNF
∵在等腰和等腰中,
∴∠FED=∠BAC=45°,EF=DF=2,AC=BC=4
∴EF∥AC,CG=AG=AC=2=EF
∴四边形CEFG为平行四边形
∴GF=CE
∴=GF+MF≥MG(当且仅当G、F、M共线时,取等号)
∵直线l∥BA
∴四边形EFNA为平行四边形,∠CNF=∠BAC=45°
∴AN=EF=2,∠CNF=∠MNF=45°
∴GN=AG+AN=4,MN=CN=AC+AN=6,∠MNC=∠CNF+∠MNF=90°
根据勾股定理可得MG=
∴≥
即的最小值为.
故答案为:.