如图所示,正方形ABCD的边长为1,点M、N分别在BC、CD上,使得△CMN的周长为2.
求:(1)∠MAN的大小;
(2)△MAN面积的最小值.
网友回答
解:(1)如图,延长CB至L,使BL=DN,则Rt△ABL≌Rt△AND,故AL=AN,
∠1=∠2,∠NAL=∠DAB=90°
又∵MN=2-CN-CM=DN+BM=BL+BM=ML
∴△AMN≌△AML
∴∠MAN=∠MAL=45°
(2)设CM=x,CN=y,MN=z,
则x2+y2=z2,
∵x+y+z=2,则x=2-y-z
于是(2-y-z)2+y2=z2
整理得2y2+(2z-4)y+(4-4z)=0
∴△=4(z-2)2-32(1-z)≥0
即(z+2+)(z+2-)≥0
又∵z>0
∴z≥-2当且仅当x=y=2-时等号成立
此时S△AMN=S△AML=ML?AB=z
因此,当z=-2,x=y=2-时,S△AMN取到最小值为-1.
解析分析:(1)延长CB至L,使BL=DN,则Rt△ABL≌Rt△AND,故AL=AN,进而求证△AMN≌△AML,即可求得∠MAN=∠MAL=45°;(2)设CM=x,CN=y,MN=z,根据x2+y2=z2和x+y+z=2,整理根据△=4(z-2)2-32(1-z)≥0可以解题.
点评:本题考查了勾股定理在直角三角形中的运用,考查了正方形各边长相等,各内角为直角的性质,本题中求证△AMN≌△AML是解题的关键.