题目内容

【题目】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点P为AC边上的一点,将线段AP绕点A顺时针方向旋转(点P对应点P′),当AP旋转至AP′⊥AB时,点B、P、P′恰好在同一直线上,此时作P′E⊥AC于点E.

(1)求证:∠CBP=∠ABP;
(2)若AB-BC=4,AC=8,求AE的长;
(3)当∠ABC=60°,BC=2时,点N为BC的中点,点M为边BP上一个动点,连接MC,MN,求MC+MN的最小值.

【答案】(1)见解析;(2)3;(3).

【解析】

(1)根据旋转的性质可得AP=AP′,根据等边对等角的性质可得∠APP′=∠AP′P,再根据等角的余角相等证明即可;
(2)过点P作PD⊥AB于D,根据角平分线上的点到角的两边的距离相等可得CP=DP,然后求出∠PAD=∠AP′E,利用“角角边”证明△APD和△P′AE全等,根据全等三角形对应边相等可得AE=DP,然后求得AE的长即可;
(3)由题意得:点D与点C关于BP′对称,连接DN,求得DN的长即可求得MC+MN的最小值;

(1)证明:∵AP′是AP旋转得到,
∴AP=AP′,
∴∠APP′=∠AP′P,
∵∠C=90°,AP′⊥AB,
∴∠CBP+∠BPC=90°,∠ABP+∠AP′P=90°,
又∵∠BPC=∠APP′(对顶角相等),
∴∠CBP=∠ABP;
(2)如图,过点P作PD⊥AB于D,
∵∠CBP=∠ABP,∠C=90°,
∴CP=DP,
∵P′E⊥AC,
∴∠EAP′+∠AP′E=90°,
又∵∠PAD+∠EAP′=90°,
∴∠PAD=∠AP′E,


在△APD和△P′AE中,
,
∴△APD≌△P′AE(AAS),
∴AE=DP,
∴AE=CP,
∵AB-BC=4,AC=8,
∴AB=10,BC=6,
设PC=PD=x,则AD=10-6=4,PA=8-x,
在Rt△PDA中,x2+42=(8-x)2,
解得x=3,
∴AE=CP=3;
(3)由题意得:点D与点C关于BP′对称,连接DN,
∵∠ABC=60°,BC=BD,
∴△BCD为等边三角形,
又∵点N为BC的中点,
∴DN⊥BC,
∵BC=BD=2,
∴BN=1,
∴DN=,
∴MC+MN的最小值为.

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