17.(2010福建宁德)如图,四边形ABCD是正方形,△ABE是等边三角形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM. A D ⑴ 求证:△AMB≌△ENB;
⑵ ①当M点在何处时,AM+CM的值最小;
②当M点在何处时,AM+BM+CM的值最小,并说明理由; ⑶ 当AM+BM+CM的最小值为3 1时,求正方形的边长. 【答案】解:⑴∵△ABE是等边三角形, ∴BA=BE,∠ABE=60°. ∵∠MBN=60°,
∴∠MBN-∠ABN=∠ABE-∠ABN. 即∠BMA=∠NBE. 又∵MB=NB,
∴△AMB≌△ENB(SAS).
⑵①当M点落在BD的中点时,AM+CM的值最小.
②如图,连接CE,当M点位于BD与CE的交点处时,AM+BM+CM的值最小. 理由如下: 连接MN.
由⑴知,△AMB≌△ENB, ∴AM=EN.
∵∠MBN=60°,MB=NB, ∴△BMN是等边三角形. ∴BM=MN.
∴AM+BM+CM=EN+MN+CM.
根据“两点之间线段最短”,得EN+MN+CM=EC最短
∴当M点位于BD与CE的交点处时,AM+BM+CM的值最小,即等于EC的长. ⑶过E点作EF⊥BC交CB的延长线于F, ∴∠EBF=90°-60°=30°. 设正方形的边长为x,则BF=在Rt△EFC中, ∵EF+FC=EC, ∴(
x22
)+(x+x)=22
2
2
2
B C
A D
F
B C
x3
x,EF=. 22
1 .
2
解得,x=2(舍去负值). ∴正方形的边长为2.
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