Question

【題目】（問(wèn)題情境）

課外興趣小組活動(dòng)時(shí)，老師提出了如下問(wèn)題：

（1）如圖①，中，，若，點(diǎn)是斜邊上一動(dòng)點(diǎn)，求線段的最小值．

在組內(nèi)經(jīng)過(guò)合作交流，得到了如下的解決方法：

根據(jù)直線外一點(diǎn)和直線上各點(diǎn)連接的所有線段中，垂線段最短，得到：

當(dāng)時(shí)，線段取得最小值．請(qǐng)你根據(jù)小明的思路求出這個(gè)最小值．

（思維運(yùn)用）

（2）如圖，在中，，，為斜邊上一動(dòng)點(diǎn)，過(guò)作于點(diǎn)，過(guò)作于點(diǎn)，求線段的最小值．

（問(wèn)題拓展）

（3）如圖，，線段上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，分別以為邊在的同側(cè)作菱形和菱形，點(diǎn)在一條直線上．，分別是對(duì)角線的中點(diǎn)，當(dāng)點(diǎn)在線段上移動(dòng)時(shí)，點(diǎn)之間的距離的最小值為_____．（直接寫(xiě)出結(jié)果，不需要寫(xiě)過(guò)程）

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

（1）利用三角形的面積相等即可求解；

（2）連接CM，先證明四邊形CDME是矩形，得出DE=CM，再由三角形的面積關(guān)系求出CM的最小值，即可得出結(jié)果．

（3）連接PM、PN．首先證明∠MPN=90°，設(shè)PA=2a，則PB=6-2a，PM=a，PN=(3-a)，構(gòu)建二次函數(shù)，利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可解決問(wèn)題；

解：（1）如圖，當(dāng)時(shí)，線段取得最小值．

∵中，，，

∴AB=,

∵,

∴,

∴，

故CM的最小值為.

（2）連接CM，如圖所示：

∵MD⊥AC，ME⊥CB，
∴∠MDC=∠MEC=90°，
∵∠C=90°，
∴四邊形CDME是矩形，
∴DE=CM，
∵∠C=90°，BC=3，AC=4，
∴AB=

當(dāng)CM⊥AB時(shí)，CM最短，

∵

∴,

∴

∴線段DE的最小值為；
故答案為：．

（3）連接PM、PN．
∵四邊形APCD，四邊形PBFE是菱形，∠DAP=60°，
∴∠APC=120°，∠EPB=60°，
∵M，N分別是對(duì)角線AC，BE的中點(diǎn)，
∴∠CPM=∠APC=60°，∠EPN=∠EPB=30°，
∴∠MPN=60°+30°=90°，
設(shè)PA=2a，則PB=6-2a，PM=a，PN=(3-a)，

,

∴a=時(shí)，點(diǎn)M，N之間的距離最短，最短距離為，
故答案為：．