northwolves 发表于 2014-7-19 10:23:15

一道中考题目

24.如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M为AD中点,N为AB边上一动点,将△ANM沿MN所在直线翻折得到△A′MN,连接A'C,,则A'C长度最小值是_____.

竟然难住我了

倪举鹏 发表于 2014-7-19 10:50:17

以M为圆心MA为半径画圆,再连接MC 交点就是

wayne 发表于 2014-7-19 11:54:30

因为翻折的缘故,$A A'$ 是垂直平分线,所以 $AM =A'M$ ,又因为$AM = DM$,
所以 $A A'D$始终是直角三角形,$A'$始终垂直于$A A'$,或者说$A'$始终在 以$M$为圆心$MA$为半径的圆的圆周上

于是问题就转化成了:求点$C$到 以$M$为圆心$MA$为半径的圆的最短距离。

根据两点之间线段的距离最短, 做直线$CM$交圆于一点,即为所求

chyanog 发表于 2014-7-19 18:30:18

用解析几何的方法,比较麻烦但能算出来。菱形的方程为:Abs/Sqrt + Abs/1 == 1,A(-Sqrt,0),C(Sqrt,0),M(-Sqrt/2, 1/2),N在直线x/Sqrt + y + 1 == 0上,设N(xn,yn),可以求出出直线MN,根据A'与A关于MN对称可以用xn,yn表示出A'的坐标,再用两点间的距离公式
{xa1,ya1}/.Flatten@Solve[{Det[{{(xa1-Sqrt)/2,ya1/2,1},{-Sqrt/2,1/2,1},{xn,yn,1}}]==0,
{xa1-(-Sqrt),ya1-0}.{xn-(-Sqrt/2),yn-1/2}==0},{xa1,ya1}]
Minimize[{Sqrt@Total[(%-{Sqrt,0})^2],xn/Sqrt+yn+1==0,-Sqrt<xn<0,-1<yn<0},{xn,yn}]//FullSimplify
估计用三角函数算也可以

northwolves 发表于 2014-7-19 23:41:56

我的计算结果是$sqrt(7)-1$

chyanog 发表于 2014-7-20 16:13:55

另一道有点类似的中考题:
E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,满足AE=DF.连接CF交BD于G,连接BE交AG于点H.若正方形的边长为2,则线段DH长度的最小值是 ____.

hujunhua 发表于 2014-7-20 16:31:13

主贴中的题,可直接用三角不等式。MA'+A'C≥MC, 或者A‘C≥MC-MA’。已知MA‘=MA=1,易计算MC=√7,所以A‘C≥√7-1

hujunhua 发表于 2014-7-20 17:08:49

chyanog 发表于 2014-7-20 16:13
另一道有点类似的中考题:
E,F是正方形ABCD的边AD上两个动点,满足AE=DF.连接CF交BD于G,连接BE交AG于 ...

延长AG交正方形边CD于I,易得△ABE≌△CDF≌△IDA,故该题可以简化如下:
16‘. E,I分别是正方形ABCD的边AD和CD上动点,满足AE=DI.连接AI和BE得交点H,若正方形的边长为2,则线段DH长度的最小值是 ____.

易知∠AHB为直角,所以该题构图看似与主帖不类,但动点H的轨迹也是圆弧,故6#所言类似不虚。
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