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、
| ||||
B、2
| ||||
C、3
| ||||
D、
|
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
=
,
即
=
∴x=
,
∵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
=
•(2-
)=2
-3,且∠ADE=75°.
则AD的最小值为2
-3.
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 |
即
| 1-x |
| sin(120°-2θ) |
| x |
| sin60° |
∴x=
| ||
2sin(120°-2θ)+
|
∵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
| ||
2+
|
| 3 |
| 3 |
| 3 |
则AD的最小值为2
| 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.
练习册系列答案
相关题目
函数y=sin(x-
)sin(x+
)的最大值为( )
| π |
| 12 |
| 5π |
| 12 |
A、
| ||||
B、
| ||||
| C、1 | ||||
D、
|
设等比数列{an}的前n项和为Sn,若8a1-a4=0,则下列式子中数值不能确定的是( )
A、
| ||
B、
| ||
C、
| ||
D、
|
已知α∈(
,π),sin(α+
)=
,则sinα=( )
| π |
| 2 |
| π |
| 4 |
| 3 |
| 5 |
A、
| ||||||||
B、
| ||||||||
C、-
| ||||||||
D、-
|
某海上缉私小分队驾驶缉私艇以40km/h的速度由A处出发,沿北偏东60°方向航行,进行海面巡逻,当行驶半小时到达B处时,发现北偏西45°方向有一艘船C,若船C位于A处北偏东30°方向上,则缉私艇B与船C的距离是( )
A、5(
| ||||
B、5(
| ||||
C、10(
| ||||
D、10(
|
已知点Q在椭圆C:
+
=1上,点P满足
=
(
+
)(其中O为坐标原点,F1为椭圆C的左焦点),则点P的轨迹为( )
| x2 |
| 16 |
| y2 |
| 10 |
| OP |
| 1 |
| 2 |
| OF1 |
| OQ |
| A、圆 | B、抛物线 | C、双曲线 | D、椭圆 |