◆ ◆ ◆ 故事背景 德國數(shù)學家施瓦爾茲(1843—1921)第一個用完全初等的方法對下面命題給出了一個漂亮的證明。在銳角三角形 ABC 中,若 D、E、F 分別是三條高 AD、BE、CF 的垂足,則在三角形 ABC 的所有內(nèi)接三角形中,以垂足為頂點的三角形 DEF 的周長最短。 模型證明 在銳角三角形中,D,E,F(xiàn)分別為三邊上的動點,三角形DEF周長最小值如何求解? 2、分別做D關于線段AB與AC的對稱點;D`和D`1此時D`D`1為周長最小值 5、 當CD⊥AB時,CD最小。 6、連接BE與AF,若把F,E分別當作定點構造可得垂直時E,F(xiàn)為也為垂足時滿足,所以最小值為三垂足連線。 模型練習 A.4 B.8 C.4 D.4 2. (1)如圖l,Rt△ABD和Rt△ABC的斜邊為AB,直角頂點D、C在AB的同側,求證:A、B、C、D四個點在同一個圓上. (2)如圖2,△ABC為銳角三角形,AD⊥BC于點D,CF⊥AB于點F,AD與CF交于點G,連結BG并延長交AC于點E,作點D關于AB的對稱點P,連結PF.求證:點P、F、E三點在一條直線上. (3)如圖3,△ABC中,∠A=30°,AB=AC=2,點D、E、F分別為BC、CA、AB邊上任意一點,△DEF的周長有最小值,請你直接寫出這個最小 【解答】 解:(1)如圖1,取AB的中點O,連結OD,OC, ∵Rt△ABD和Rt△ABC的斜邊為AB, ∴OD=?AB,OC=?AB, ∴OA=OB=OC=OD, ∴A、B、C、D四個點在同一個圓上. (2)如圖2,連結DF, ∵點D、P關于AB對稱, ∴∠1=∠2, ∵AD⊥BC于點D,CF⊥AB于點F, ∴∠2+∠3=90°,∠4+∠BCE=90°,BE⊥AC,點A、C、D、F四點共圓, ∴點B、F、E、C四點共圓,∠3=∠4, ∴∠2=∠BCE,∠BFE+∠BCE=180°, ∴∠2+∠BFE=180°, ∴∠1+∠BFE=180°, ∴點P、F、E三點在一條直線上. (3)如圖3,作點D關于AB的對稱點G,作點D關于AC的對稱點H,連接GF,HE,則DF=GF,DE=HE, ∴當點G,F,E,H在同一直線上時,GF+FE+EH=GH(最短), 此時,DF+FE+DE最短,即△DEF的周長有最小值, 由軸對稱的性質,可得∠GAH=2∠BAC=60°,AG=AD=AH, ∴△AGH是等邊三角形, ∴△DEF的周長最小值=GH=AD, ∵當AD⊥BC時,AD有最小值, ∴當AD⊥BC時,△DEF的周長有最小值, 連接BE, |
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