题目内容

3.阅读材料:如图,C为线段BD上一动点,分别过点B、D作AB⊥BD,ED⊥BD,连接AC、EC.设CD=x,若AB=4,DE=2,BD=8,则可用含x的代数式表示AC+CE的长为$\sqrt{16+(8-x)^{2}}$+$\sqrt{4+{x}^{2}}$.然后利用几何知识可知:当A、C、E在一条直线上时,x=$\frac{8}{3}$时,AC+CE的最小值为10.根据以上阅读材料,可构图求出代数式$\sqrt{25+(12-x)^{2}}$+$\sqrt{9+{x}^{2}}$的最小值为4$\sqrt{13}$.

分析 根据已知图象,重新构造直角三角形,利用三角形相似得出CD的长,进而利用勾股定理得出最短路径问题.

解答 解:如图所示:C为线段BD上一动点,分别过点B、D作AB⊥BD,ED⊥BD,连接AC、EC.设CD=x,
若AB=5,DE=3,BD=12,
当A,C,E,在一条直线上,AE最短,
∵AB⊥BD,ED⊥BD,
∴AB∥DE,
∴△ABC∽EDC,
∴$\frac{AB}{DE}$=$\frac{BC}{CD}$,
∴$\frac{5}{3}$=$\frac{12-CD}{CD}$,
解得:DC=$\frac{9}{2}$.
即当x=$\frac{9}{2}$时,代数式$\sqrt{25+(12-x)^{2}}$+$\sqrt{9+{x}^{2}}$有最小值,
此时为:$\sqrt{25+(12-\frac{9}{2})^{2}}$+$\sqrt{9+(\frac{9}{2})^{2}}$=4$\sqrt{13}$.
故答案为:4$\sqrt{13}$.

点评 本题主要考查最短路线问题,利用了数形结合的思想,可通过构造直角三角形,利用勾股定理求解.

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