Question

【題目】已知，把45°的直三角板的直角頂點(diǎn)E放在邊長(zhǎng)為6的正方形ABCD的一邊BC上，直三角板的一條直角邊經(jīng)過(guò)點(diǎn)D，以DE為一邊作矩形DEFG，且GF過(guò)點(diǎn)A，得到圖1．

（1）求矩形DEFG的面積；

（2）若把正方形ABCD沿著對(duì)角線(xiàn)AC剪掉一半得到等腰直角三角形ABC，把45°的直三角板的一個(gè)45°角的頂點(diǎn)與等腰直角三角形ABC的直角頂點(diǎn)B重合，直三角板夾這個(gè)45°角的兩邊分別交CA和CA的延長(zhǎng)線(xiàn)于點(diǎn)H、P，得到圖2．猜想：CH、PA、HP之間的數(shù)量關(guān)系，并說(shuō)明理由；

（3）若把邊長(zhǎng)為6的正方形ABCD沿著對(duì)角線(xiàn)AC剪掉一半得到等腰直角三角形ABC，點(diǎn)M是Rt△ABC內(nèi)一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，連接MA、MB、MC，設(shè)MA+MB+MC＝y，直接寫(xiě)出 的最小值．

Answer 1

【答案】（1）36；（2）CH2+PA2＝HP2，理由見(jiàn)解析；（3）72+36．

【解析】

（1）根據(jù)正方形的性質(zhì)得到∠ADC＝∠DCE＝90°，根據(jù)矩形的性質(zhì)得到∠AGD＝∠GDE＝90°，根據(jù)相似三角形的性質(zhì)和矩形的面積公式即可得到結(jié)論；

（2）根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得到BK＝BP，∠PBA＝∠KBC，∠BCK＝∠BAP＝ ＝135°，由勾股定理得到，求得∠PBA+∠ABE＝45°，通過(guò)等量代換得到∠KBC+∠ABE＝45°，根再據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到HK＝HP，根據(jù)勾股定理即可得到結(jié)論；

（3）根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得到MC＝KN，BM＝BK，根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)得到MK＝BM，于是得到MA+MB+MC＝AM+MK+KN，當(dāng)A，M，K，N四點(diǎn)共線(xiàn)時(shí)，AN就是所求的MA+MB+MC的最小值，過(guò)N作NQ⊥AB交AB的延長(zhǎng)線(xiàn)于Q，求得AQ＝AB+BQ＝，再根據(jù)勾股定理即可得到結(jié)論．

解：（1）∵四邊形ABCD是正方形，

∴∠ADC＝∠DCE＝90°，

∵四邊形DEFG是矩形，

∴∠AGD＝∠GDE＝90°，

∴∠DCE＝∠AGD＝90°，∠ADC＝∠GDE＝90°，

∴∠ADC﹣∠ADE＝∠GDE﹣∠ADE，

∴∠EDC＝∠ADG，

∵∠EDC＝∠ADG，∠DCE＝∠AGD＝90°，

∴△ECD∽△AGD，

∴，

∴DGDE＝DCDA＝6×6＝36，

∴矩形DEFG的面積＝DGDE＝36；

（2），

證明：把△BAP繞著點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△BCK，連接KH，

由旋轉(zhuǎn)得△BAP≌△BCK，

∴BK＝BP，∠PBA＝∠KBC，∠BCK＝∠BAP＝，

∴∠HCK＝＝，

∴由勾股定理得，，

∵∠PBE＝45°，

∴∠PBA+∠ABE＝45°，

∵∠PBA＝∠KBC，

∴∠KBC+∠ABE＝45°，

∵∠ABC＝90°，

∴∠HBK＝45°，

∵∠PBE＝45°，

∴∠HBK＝∠PBE＝45°，

∵BK＝BP，∠HBK＝∠PBE，BH＝BH，

∴△BHP≌△BHK（SAS），

∴HK＝HP，

∵，

∴；

（3）把△BMC繞著點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到△BKN，連接MK，BN，NC，

由旋轉(zhuǎn)得，△BMC≌△BKN，

∴MC＝KN，BM＝BK，

∵BM＝BK，∠MBK＝60°，

∴△BKM是等邊三角形，

∴MK＝BM，

∴MA+MB+MC＝AM+MK+KN，

當(dāng)A，M，K，N四點(diǎn)共線(xiàn)時(shí)，AN就是所求的MA+MB+MC的最小值，

過(guò)N作NQ⊥AB交AB的延長(zhǎng)線(xiàn)于Q，

∵，∠BQN＝90°，

∴QN＝BNsin30°＝6×＝3，BQ＝BNcos30°＝，

∴AQ＝AB+BQ＝ ，

在Rt△AQN中，由勾股定理得， ，

∴的最小值為．