已知点D是等边△ABC的边BC上一点,以AD为边向右作等边△ADF,DF、AC交于点N.(1)如图①,当AD⊥BC时,请说明DF⊥AC的理由;(2)如图②,当点D在B

发布时间:2020-08-12 05:08:15

已知点D是等边△ABC的边BC上一点,以AD为边向右作等边△ADF,DF、AC交于点N.
(1)如图①,当AD⊥BC时,请说明DF⊥AC的理由;
(2)如图②,当点D在BC上移动时,以AD为边再向左作等边△ADE,DE、AB交于M,试问线段AM和AN有什么数量关系?请说明你的理由;
(3)在(2)的基础上,若等边△ABC的边长为2,直接写出DM+DN的最小值.

网友回答

(1)证明:∵△ABC是等边三角形,AD⊥BC,
∴∠CAD=×60°=30°,
又∵△ADF是等边三角形,
∴∠DAF=30°,
∴∠DAN=∠FAN=30°,
∴AN⊥DF,
即DF⊥AC;

(2)AM=AN.
理由如下:如图,连接AD,
∵△ADE、△ADF是等边三角形,
∴∠ADE=∠ADF=60°,AD=AF,
∵∠DAM+∠CAD=60°,
∠FAN+∠CAD=60°,
∴∠DAM=∠FAN,
在△ADM和△AFN中,,
∴△ADM≌△AFN(ASA),
∴AM=AN;

(3)根据垂线段最短,DM⊥AB、DN⊥AC时,DM、DN最短,
设等边△ABC的高线为h,
则S△ABC=AC?h=AB?DM+AC?DN,
∵AB=AC,
∴DM+DN=h,
∵等边△ABC的边长为2,
∴h=2×=,
∴DM+DN的最小值为.
解析分析:(1)根据等腰三角形三线合一的性质可得∠CAD=30°,再求出∠FAN=30°,然后根据等腰三角形三线合一的性质证明;
(2)连接AD,根据等边三角形的每一个角都是60°可得∠ADE=∠ADF,等边三角形的三条边都相等可得AD=AF,再求出∠DAM=∠FAN,然后利用“角边角”证明△ADM和△AFN全等,根据全等三角形对应边相等即可得到AM=AN;
(3)根据垂线段最短可得DM⊥AB、DN⊥AC时,DM、DN最短,再利用△ABC的面积求出此时DM+DN等于等边△ABC的高,然后求解即可.

点评:本题考查了等边三角形的性质,等腰三角形三线合一的性质,全等三角形的判定与性质,垂线段最短的性质,(3)判断出DM、DN最短时的情况是解题的关键.
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