阅读下列材料:小华遇到这样一个问题,如图1,△ABC中,∠ACB=30°,BC=6,AC=5,在△ABC内部有一点P,连

阅读下列材料:小华遇到这样一个问题,如图1,△ABC中,∠ACB=30°,BC=6,AC=5,在△ABC内部有一点P,连
阅读下列材料:
小华遇到这样一个问题,如图1,△ABC中,∠ACB=30°,BC=6,AC=5,在△ABC内部有一点P,连接PA、PB、PC,求PA+PB+PC的最小值.
小华是这样思考的:要解决这个问题,首先应想办法将这三条端点重合于一点的线段分离,然后再将它们连接成一条折线,并让折线的两个端点为定点,这样依据“两点之间,线段最短”,就可以求出这三条线段和的最小值了.他先后尝试了翻折、旋转、平移的方法,发现通过旋转可以解决这个问题.他的做法是,如图2,将△APC绕点C顺时针旋转60°,得到△EDC,连接PD、BE,则BE的长即为所求.
(1)请你写出图2中,PA+PB+PC的最小值为
61
61

(2)参考小华的思考问题的方法,解决下列问题:
①如图3,菱形ABCD中,∠ABC=60°,在菱形ABCD内部有一点P,请在图3中画出并指明长度等于PA+PB+PC最小值的线段(保留画图痕迹,画出一条即可);②若①中菱形ABCD的边长为4,请直接写出当PA+PB+PC值最小时PB的长.

flyflyed 1年前 已收到1个回答 举报

dsaqwe0 幼苗

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(1)如图2.∵将△APC绕点C顺时针旋转60°,得到△EDC,
∴△APC≌△EDC,
∴∠ACP=∠ECD,AC=EC=5,∠PCD=60°,
∴∠ACP+∠PCB=∠ECD+∠PCB,
∴∠ECD+∠PCB=∠ACB=30°,
∴∠BCE=∠ECD+∠PCB+∠PCD=30°+60°=90°.
在Rt△BCE中,∵∠BCE=90°,BC=6,CE=5,
∴BE=
BC2+CE2=
62+52=
61,
即PA+PB+PC的最小值为
61;

(2)①将△APC绕点C顺时针旋转60°,得到△DEC,连接PE、DE,
则线段BD等于PA+PB+PC最小值的线段;

②如图,当B、P、E、D四点共线时,PA+PB+PC值最小,最小值为BD.
∵将△APC绕点C顺时针旋转60°,得到△DEC,
∴△APC≌△DEC,
∴CP=CE,∠PCE=60°,
∴△PCE是等边三角形,
∴PE=CE=CP,∠EPC=∠CEP=60°.
∵菱形ABCD中,∠ABP=∠CBP=[1/2]∠ABC=30°,
∴∠PCB=∠EPC-∠CBP=60°-∠30°=30°,
∴∠PCB=∠CBP=30°,
∴BP=CP,
同理,DE=CE,
∴BP=PE=ED.
连接AC,交BD于点O,则AC⊥BD.
在Rt△BOC中,∵∠BOC=90°,∠OBC=30°,BC=4,
∴BO=BC?cos∠OBC=4×

3
2=2
3,
∴BD=2BO=4
3,
∴BP=[1/3]BD=
4
3
3.
即当PA+PB+PC值最小时PB的长为
4
3
3.
故答案为:
61.

1年前

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