如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=CB,AD=CD,点M位对角线BD(不含点B)上任意一点,△ABE是等边三角形,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN

发布时间:2020-08-06 03:52:59

如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=CB,AD=CD,点M位对角线BD(不含点B)上任意一点,△ABE是等边三角形,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM.
(1)求证:△AMB≌△ENB;
(2)①直接回答:当点M在何处时,AM+CM的值最小?
②当点M在何处时,AM+BM+CM的值最小?请说明理由.

网友回答

证明:(1)∵△ABE是等边三角形,
∴AB=BE,∠ABE=60°,
由旋转知,MB=NB,∠MBN=60°,
∴∠MBN-∠ABN=∠ABE-∠ABN,
即∠MBA=∠NBE,
在△AMB和△ENB中,,
∴△AMB≌△ENB(SAS);

(2)①根据“两点之间线段最短”,连接AC,当点M位于BD与AC的交点处时,AM+CM最小;

②连接CE,当点M位于BD、CE的交点处时,AM+BM+CM最小.
理由如下:如图,连接CE交BD于点M,连接AM,在EM上取一点N,使∠MBN=60°,
在△ABD和△CBD中,,
∴△ABD≌△CBD(SSS),
∴∠1=∠2,
∵∠MBN=∠ABE=60°,
∴∠MBN-∠A∠=∠ABE-∠ABN,
即∠1=∠3,
∴∠2=∠3,
∵AB=BC,AB=BE,
∴BC=BB,
∴∠4=∠5,
在△EBN和△CBM中,,
∴△EBN≌△CBM(ASA),
∴BN=BM,
∴此时BN由BM绕点B逆时针旋转60°得到,
由(1)知:△AMB≌△ENB,
∴AM=EN,
∵∠MBN=60°,BM=BN,
∴△BMN是等边三角形,
∴BM=MN,
∴AM+BM+CM=EN+MN+CM,
∴根据“两点之间线段最短”可知当点M位于BD、CE的交点处时,AM+BM+CM的值最小,即等于EC的长.
解析分析:(1)根据等边三角形的性质可得AB=BE,∠ABE=60°,根据旋转的性质可得MB=NB,∠MBN=60°,然后求出∠MBA=∠NBE,再利用“边角边”证明△AMB和△ENB全等即可;
(2)①根据两点之间线段最短解答;
②连接CE,当点M位于BD、CE的交点处时,AM+BM+CM最小.在图中标注角,根据“边边边”证明△ABD和△CBD全等,根据全等三角形对应角相等可得∠1=∠2,再求出∠1=∠3,从而得到∠2=∠3,根据旋转的性质与等边三角形的三条边都相等求出BC=BE,根据等边对等角的性质求出∠4=∠5,然后利用“角边角”证明△EBN和△CBM全等,根据全等三角形对应边相等可得BN=BM,根据(1)的结论可得AM=EN,再根据旋转的性质求出△BMN是等边三角形,根据等边三角形的性质求出BM=MN,从而求出AM+BM+CM=EN+MN+CM,最后根据两点之间线段最短解答.

点评:本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,以及两点之间线段最短的性质,先判断出点M所处的位置是解题的关键.
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