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来解题吧 | 再看“逆等线”求最值

诺哈网2023-07-27 14:45:560

原题重现:在△ABC 中,AB=AC,点 E 为边 AB 上一点,连接 CE.若 ∠BAC=120°,过点 A 作直线 AM⊥BC 交 BC 于点 M,点 F 为直线 M 上 一点,BE=AF,连接 CF,当 CE CF 最小时,直接写出∠ECF 的度数。

思路分析:首先我们通过题目条件判断,一个定点,两个动点(在两条定直线上运动),这不是“将军饮马”的基本题型;然后我们发现两个动点在运动过程中,始终保持等线段关系(BE=AF);最后我们想到这是“逆等线”问题,所以利用逆等线构造全等三角形进行线段的转换。

解题回顾:

来解题吧 | 逆等线,构全等,求最值

来解题吧 | 加权逆等线,构相似,求最值

同学们再看看上面这两道题的解题思路,那么这道题也就迎刃而解了。

解题步骤:

(1)利用“两点间线段最短”将线段CE和CF的位置关系进行转换。

因为∠FAC=60°为定值,AC为定长,所以作∠EBG=∠FAC=60°且GB=AC,则△GBE≌△CAF;此时CF=GE,则CE CF=CE GE;

(2)当G、E、C三点共线时,CE CF取得最小值等于GC的长度;

(3)我们可以得到△GBA为等边三角形,所以∠GAC=60°,又因为∠BAC=120°,则G、A、C三点共线。又因为E在AB上运动,所以当GEC三点共线时,点E与点A重合。

(4)此时,我们容易得到△ECF为等边三角形,所以∠ECF=60°。

补充解题:

(1)作A关于直线BC的对称点G,利用等边三角形的性质,将BE=AF,转化为AE=GF,从而得到△GAE≌△CGF;所以CF=GE;

(2)将“逆等线”问题转化为将军饮马问题,此时CE CF=CE GE,C、G为定点,E为动点(E在定直线AB上运动)

作G关于直线AB的对称点G',则GE=G'E,当G'、E、C三点共线时,CE CF=CE GE=CE G'E取得最小值,等于G'C的长度

(3)利用等边三角形的性质进行计算

此时能发现△G'BA为等边三角形,从而G'、A、C三点共线。后续计算方法同上面逆等线的计算最后一步。

以上结束。

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