【題目】如圖,△ABC是邊長為4的等邊三角形,點D是線段BC的中點,∠EDF120°,把

EDF繞點D旋轉(zhuǎn),使∠EDF的兩邊分別與線段AB、AC交于點E、F

1)當DFAC時,求證:BECF;

2)在旋轉(zhuǎn)過程中,BE+CF是否為定值?若是,求出這個定值;若不是,請說明理由;

3)在旋轉(zhuǎn)過程中,連接EF,設(shè)BEx,△DEF的面積為S,求Sx之間的函數(shù)解析式,并求S的最小值.

【答案】1)見解析;(2BE+CF2,是為定值;(3Sx12,當x1時,S最小值為.

【解析】

1)根據(jù)四邊形內(nèi)角和為360°,可求∠DEA90°,根據(jù)“AAS”可判定△BDE≌△CDF,即可證BECF;

2)過點DDMABM,作DNACN,如圖2,易證△MBD≌△NCD,則有BMCN,DMDN,進而可證到△EMD≌△FND,則有EMFN,就可得到BE+CFBM+EM+CFBM+FN+CFBM+CN2BM2BD×cos60°=BDBC2;

3)過點FFGAB,由題意可得SDEFSABCSAEFSBDESBCF,則可求Sx之間的函數(shù)解析式,根據(jù)二次函數(shù)最值的求法,可求S的最小值.

1)∵△ABC是邊長為4的等邊三角形,點D是線段BC的中點,

∴∠B=∠C60°,BDCD,

DFAC,

∴∠DFA90°,

∵∠A+∠EDF+∠AFD+∠AED180°,

∴∠AED90°,

∴∠DEB=∠DFC,且∠B=∠C60°,BDDC

∴△BDE≌△CDFAAS

2)過點DDMABM,作DNACN,

則有∠AMD=∠BMD=∠AND=∠CND90°.

∵∠A60°,

∴∠MDN360°﹣60°﹣90°﹣90°=120°.

∵∠EDF120°,

∴∠MDE=∠NDF

在△MBD和△NCD中,

∴△MBD≌△NCDAAS

BMCN,DMDN

在△EMD和△FND中,,

∴△EMD≌△FNDASA

EMFN,

BE+CFBM+EM+CFBM+FN+CFBM+CN

2BM2BD×cos60°=BDBC2

3)過點FFGAB,垂足為G,

BEx

AE4x,CF2x,

AF2+x

SDEFSABCSAEFSBDESBCF,

SBC×AB×sin60°﹣AE×AF×sin60°﹣BE×BD×sin60°﹣CF×CD×sin60°

4×(4x)×(2+x)××x×2××(2x)×2×

Sx12+

∴當x1時,S最小值為

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