题目内容

在边长为1的正三角形ABC的边AB、AC上分别取D、E两点,使沿线段DE折叠三角形时,顶点A正好落在边BC上,则AD的长度的最小值为(  )
A、
1
2
B、2
3
-3
C、3
3
-2
6
D、
3
-1
2
考点:解三角形的实际应用
专题:解三角形
分析:在图(2)中连接DP,由折叠可知AD=PD,根据等边对等角可得∠BAP=∠APD,又∠BDP为三角形ADP的外角,若设∠BAP为θ,则有∠BDP为2θ,再设AD=PD=x,根据正弦定理建立函数关系,根据正弦函数的图象与性质得出正弦函数的最大值,进而得出x的最小值,即为AD的最小值.
解答:解:显然A,P两点关于折线DE对称,
连接DP,图(2)中,可得AD=PD,则有∠BAP=∠APD,
设∠BAP=θ,∠BDP=∠BAP+∠APD=2θ,
再设AD=DP=x,则有DB=10-x,
在△ABC中,∠APB=180°-∠ABP-∠BAP=120°-θ,
∴∠BPD=120°-2θ,又∠DBP=60°,
在△BDP中,由正弦定理知
BD
sinBPD
=
DP
sinDBP

1-x
sin(120°-2θ)
=
x
sin60°

∴x=
3
2sin(120°-2θ)+
3

∵0°≤θ≤60°,
∴0°≤120°-2θ≤120°,
∴当120°-2θ=90°,即θ=15°时,sin(120°-2θ)=1.
此时x取得最小值
3
2+
3
=
3
•(2-
3
)
=2
3
-3,且∠ADE=75°.
则AD的最小值为2
3
-3.
点评:此题考查了折叠的性质,三角形的外角性质,正弦定理,正弦函数的定义域与值域,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握性质及定理是解本题的关键.
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