题目内容

如图,在△ABC中,已知AB=AC=5,BC=6,且△ABC≌△DEF,将△DEF与△ABC重合在一起,△ABC不动,△DEF运动,并满足:点E在边BC上沿B到C的方向运动,且DE始终经过点A,EF与AC交于M点.
(1)求证:△ABE∽△ECM;
(2)探究:在△DEF运动过程中,重叠部分能否构成等腰三角形?若能,求出BE的长;若不能,请说明理由;
(3)求当线段AM最短时的长度.
考点:相似形综合题
专题:
分析:(1)由AB=AC,根据等边对等角,可得∠B=∠C,又由△ABC≌△DEF与三角形外角的性质,易证得∠CEM=∠BAE,则可证得:△ABE∽△ECM;
(2)首先由∠AEF=∠B=∠C,且∠AME>∠C,可得AE≠AM,然后分别从AE=EM与AM=EM去分析,注意利用全等三角形与相似三角形的性质求解即可求得答案;
(3)先设BE=x,由△ABE∽△ECM,根据相似三角形的对应边成比例,易得CM=-
1
5
(x-3)2+
9
5
,利用二次函数的性质,继而求得线段AM的最小值.
解答:(1)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵△ABC≌△DEF,
∴∠AEF=∠B,
又∵∠AEF+∠CEM=∠AEC=∠B+∠BAE,
∴∠CEM=∠BAE,
∴△ABE∽△ECM;

(2)解:∵∠AEF=∠B=∠C,且∠AME>∠C,
∴∠AME>∠AEF,
∴AE≠AM;
当AE=EM时,则△ABE≌△ECM,
∴CE=AB=5,
∴BE=BC-EC=6-5=1,
当AM=EM时,则∠MAE=∠MEA,
∴∠MAE+∠BAE=∠MEA+∠CEM,
即∠CAB=∠CEA,
又∵∠C=∠C,
∴△CAE∽△CBA,
∴
CE
AC
=
AC
CB
,
∴CE=
AC2
CB
=
25
6
,
∴BE=6-
25
6
=
11
6
;
∴BE=1或
11
6
;

(3)解:设BE=x,
又∵△ABE∽△ECM,
∴
CM
BE
=
CE
AB
,
即:
CM
x
=
6-x
5
,
∴CM=-
x2
5
+
6
5
x=-
1
5
(x-3)2+
9
5
,
∴AM=-5-CM=
1
5
(x-3)2+
16
5
,
∴当x=3时,AM最短为
16
5
.
点评:此题考查了相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质以及二次函数的最值问题.此题难度较大,注意数形结合思想、分类讨论思想与函数思想的应用是解此题的关键.
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