如图,将边长为2的正方形ABCD折叠,使点B的对应点M始终都在AD边上,EF为折痕,点C对应点为点N?
设AM=x,由于M是B的对应点,根据折叠的性质,有BM=2。
在直角三角形ABM中,根据勾股定理,有:
BM2=AB2+AM2
22=22+x2
x2=0
但x不能为0(因为M在AD上),所以这里实际上表示AM是垂直于AB的,即AM=0,但这是不可能的。
实际上,由于M在AD上,x的取值范围是0<x<2。
在直角三角形ABM中,利用勾股定理,有:
BM=AB2+AM2=4+x2
由于EF是折痕,根据折叠的性质,有BE=EM。
在直角三角形BEM中,利用勾股定理,有:
BE2=BM2−ME2
BE2=4+x2−(2−x)2
BE2=4x
由于BK⊥MN,根据三角形的面积公式,有:
S△BMN=21×MN×BK=21×BM×BE
由于MN=BC=2,代入得:
BK=MNBM×BE=24+x2×4x
接下来,考虑PK的长度。由于P是CD的中点,PC=21×CD=1。
在直角三角形PKC中,利用勾股定理,有:
PK2=PC2+CK2
PK2=12+(2−BK)2
PK2=1+(2−24+x2×4x)2
为了找到PK的最小值,我们需要找到BK的最大值。由于BK是x的函数,我们可以通过求导找到其最大值。但这里为了简化,我们可以观察到当x接近0时,BK接近2(因为M接近A,BM接近AB),此时PK接近最小值。
当x=0时(虽然实际上M不能到达A,但这是一个极限情况),BK=2,CK=0,所以PK=1。
因此,线段PK的最小值为1。
给个思路,点K的轨迹是以点B为圆心,半径为2的圆弧。所以pk的最小值即p到圆弧的距离的最小值
答案:根号5-2。
解法
特殊情况:点M与点D重合
当点M与点D重合时,三角形ABK变成一个等腰直角三角形,且AB = BK = 1。根据勾股定理,PK = √2。
一般情况:点M位于AD边上
当点M位于AD边上时,三角形ABK仍然是一个直角三角形,但AB和BK的长度会发生变化。设点M到点A的距离为x,则AB = 1 - x,BK = x。根据勾股定理,PK^2 = (1 - x)^2 + x^2 = 2x^2 - 2x + 1。
为了使PK^2最小,我们需要使2x^2 - 2x + 1最小。我们可以通过平移的方法来完成:
将2x^2 - 2x + 1移项得到:2x^2 - 2x = 1 - (2x^2 - 2x + 1) = 2 - (x - 1)^2。
由于(x - 1)^2 ≥ 0,所以2 - (x - 1)^2 ≤ 2。
等号成立的条件是x = 1,此时2x^2 - 2x + 1 = 2 - (1 - 1)^2 = 2 - 0 = 2。
因此,PK^2的最小值为2,此时PK = √2。
结论
线段PK的最小值为√2,发生在点M与点D重合时。
答案
√2
如图,将边长为2的正方形ABCD折叠,使点B的对应点M始终都在AD边上,EF为...
首先,由于ABCD是正方形,边长为2,所以AB=BC=CD=DA=2。设AM=x,由于M是B的对应点,根据折叠的性质,有BM=2。在直角三角形ABM中,根据勾股定理,有:BM2=AB2+AM2 22=22+x2 x2=0 但x不能为0(因为M在AD上),所以这里实际上表示AM是垂直于AB的,即AM=0,但这是不可能的。实际上,由...
如图,将边长为2的正方形ABCD沿EF和ED折叠,使得B、C两点折叠后重合于G...
由折叠的性质,得BE=EG=EC,∵BC=2,∴EC=1,又有∠BEF=∠GEF,∠CED=∠GED,且∠BEF+∠GEF+∠CED+∠GED=180°,∴∠GEF+∠GED=∠DEF=90°,∴∠EFG=90°-∠GEF=∠GED=∠DEC,∴在Rt△CDE中,tan∠DEC=CDCE=2,tan∠EFG=tan∠DEC=2.故本题答案为:2.
如图,将边长为2的正方形纸片ABCD折叠,使点B 落在CD上,落点记为E(不与...
根据勾股定理可得AM 2 +AB 2 =BM 2 ,DM 2 +DE 2 =EM 2 ,则AM 2 +AB 2 =DM 2 +DE 2 .设AM=y,则DM=2-y,即可列方程求得 的值;当四边形ABCD为正方形时,连接BE, ,不妨令CD=CB=n,则CE=1,
如图,将边长为2的正方形ABCD沿对角线BD折叠,使的平面ABD⊥平面CBD,AE⊥...
(1)以A为原点,以射线AB,AC,AE为坐标轴建立空间直角坐标系,则 由C作平面ABD的垂线,垂足为F,则F为BC的中点, ,所以点C的坐标为 , 故:DE⊥AC(2) (3)存在M为BE的中点,使得CM\/\/平面ADE 试题分析:以A为原点,以射线AB,AC,AE为坐标轴建立空间直角坐标系,则 由C作...
将边长为2的正方形ABCD沿对角线AC折起,当二面角B-AC-D为120°时,DB的...
解:如图,设AC的中点为O,连结BO,DO,则∠BOD为二面角B-AC-D的平面角,∴∠BOD=120°,∵正方形ABCD的边长为2,∴BO=DO=3,∴BD=BO2+DO2-2×BO×DO×cos120°=3+3-2×3×3×cos120°=3.故答案为:3.
急 如图1,将边长为2的正方形纸片ABCD对折后展开,折痕为EF;再将点B翻...
(1)证明:CB'=CB=AD=DB'∴△B'CD是等边三角形,∴∠CDH=60° ∠ADH=80-60=30° ∴∠AHD=60°=∠A'HD ∴∠GHA'=180-60-60=60° ∴HA'平分∠GHD (2)解:S△DTC=1\/2•TC•DT=1\/2•1•√(3)=√(3)\/2 ∠DA'H=∠A=RT∠ ∠HDA=∠HDA'=30°...
将边长为2的正方形ABCD沿对角线BD折叠,使得平面ABD垂直平面CBD,AE垂直...
1 如图.设AB=2a,AD=2b. AE=√2c,﹙a,b,c是互相垂直的单位向量﹚DE=DA+AE=-2b+√2c, AC=a+b+√2c DE•AC=﹙-2b+√2c﹚•﹙a+b+√2c﹚ =-2+2=0 ∴ DE⊥AC 2 BE=√2c-2a, BC=AC-AB=-a+b+√2c.平面BEC的法方向n=BE×BC=﹙√2c...
将边长为2的正方形ABCD沿对角线BD折起,使二面角A-BD-C为60°,有如下四...
平面BCD,得平面ACO⊥平面BCD因此作AE⊥AO于E点,可得AE⊥平面BCD,所以AE就是A到平面BCD的距离∵∠AOC=60°,就是二面角A-BD-C的平面角∴△AOC为正三角形,其边长等于22AB=2,因此AE=32AO=62,可得②正确;对于③,连结BE,由②的结论得到∠ABE就是AB与平面BCD所成的角∵Rt△ABE中,AE=62...
如图,正方形ABCD的边长为2,M是BC的中点,将正方形折叠,使点A与点M重合...
解:设AM和EF交点为N在直角三角形ABM中,AB=2,BM=BC\/2=1,由勾股定理,得,AM=√5因为对折,所以AN=AM\/2=√5\/2因为对折,所以AM⊥EF所以∠ANE=90°又∠EAN=∠MAB所以△EAN≌△MAB所以AE\/AM=AN\/AB即AE\/√5=(√5\/2)\/2解得AE=5\/4过F作FH⊥AB,垂足为H,因为FH=AD=AB,∠FHE=∠ABM...
如图,已知正方形纸片ABCD的边长为2.操作:将正方形纸片折叠,使顶点落...
解:(1)与△EDP相似的三角形是△PCG.证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠C=∠D=90°.由折叠知∠EPQ=∠A=90°.∴∠1+∠3=90°,∠1+∠2=90°.∴∠2=∠3.∴△PCG∽△EDP.(2)设ED=x,则AE=2-x,由折叠可知:EP=AE=2-x.∵点P是CD中点,∴DP=1.∵∠D=90°,∴...