Question

【題目】如圖，將邊長為6的正三角形紙片按如下順序進(jìn)行兩次折疊，展開后，得折痕(如圖①)，為其交點(diǎn).

(1)探求與的數(shù)量關(guān)系，并說明理由;

(2)如圖②，若分別為上的動(dòng)點(diǎn).

①當(dāng)的長度取得最小值時(shí)，求的長度;

②如圖③，若點(diǎn)在線段上，，則的最小值為 .

Answer 1

【答案】 (1) ； (2) ① ； ②.

【解析】

(1)根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)得到∠BAO=∠ABO=∠OBD=30°,得到AO=OB,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)即可得到結(jié)論;
(2)如圖②,作點(diǎn)D關(guān)于BE的對稱點(diǎn)D',過D'作D′N⊥BC于N交BE于P,則此時(shí)PN+PD的長度取得最小值,根據(jù)線段垂直平分線的想知道的BD=BD′,推出△BDD′是等邊三角形,得到BN=BD=,于是得到結(jié)論;
(3)如圖③,作Q關(guān)于BC的對稱點(diǎn)Q',作D關(guān)于BE的對稱點(diǎn)D',連接Q′D′,即為QN+NP+PD的最小值.根據(jù)軸對稱的定義得到∠Q′BN=∠QBN=30°，∠QBQ′=60°,得到△BQQ′為等邊三角形，△BDD′為等邊三角形,解直角三角形即可得到結(jié)論.

（1）AO=2OD.

理由：∵△ABC是等邊三角形，

∴∠BAO=∠ABO=∠OBD=30°

∴AO=OB，

∵BD=CD，

∴AD⊥BC，

∴∠BDO=90°，

∴OB=2OD，

∴AO=2OD.

（2）①如圖，作點(diǎn)D關(guān)于BE的對稱點(diǎn)D′，過D′作D′N⊥BC于N交BE于P，則此時(shí)PN+PD的長度取得最小值，

∵BE垂直平分DD′，

∴BD=BD′，

∵∠ABC=60°，

∴△BDD′是等邊三角形，

∴BN=BD=，

∵∠PBN=30°，

∴，

∴PB=.

②如圖，作Q關(guān)于BC的對稱點(diǎn)Q′，作D關(guān)于BE的對稱點(diǎn)D′，連接Q′D′，即為QN+NP+PD的值最小值，

根據(jù)軸對稱的定義可知：∠Q′BN=∠QBN=30°，∠QBQ′=60°，

∴△BQQ′為等邊三角形，△BDD′為等邊三角形，

∴∠D′BQ′=90°，

∴在Rt△D′BQ′中，

D′Q′= ，

∴QN+NP+PD的最小值= .