内容正文:
四边形中的线段最值问题复习讲义
四边形中的线段最值问题复习讲义
知识点解析
一、核心原理
依托四边形(含特殊四边形)的边、角、对角线性质,结合垂线段最短、将军饮马、辅助圆(定角定弦)等经典最值模型,通过对称、平移、构造辅助线/圆将动线段最值转化为可直接求解的定几何量最值,核心是化动为静,几何转化搭桥梁,最值模型定结果。
二、通用解题思路
1. 定要素:明确四边形类型,标注定点、定线段,锁定动线段的端点特征(一定一动/两动)和动点运动轨迹(沿边/对角线/曲线);
1. 选模型做转化:根据轨迹匹配最值模型,实现线段等效转化:
· 动点沿直线运动:垂线段最短(单动点)、将军饮马(对称法,两定点+线动点);
· 动点轨迹为曲线(定角对定弦):构造辅助圆,转化为圆上点到定点的线段最值(直径端点为临界);
· 特殊四边形内:巧用性质(平行平移、矩形直角、菱形垂直)简化线段转化;
1. 算最值验范围:找到转化后线段取最值的临界位置(垂足、对称点连线交点、圆的直径端点),结合勾股、相似、中位线等计算长度;验证临界位置在四边形内,超出则取四边形顶点为临界。
三、核心技巧与注意事项
1. 轨迹判断是前提,直线/曲线轨迹对应不同模型,切勿混用;
1. 特殊四边形优先用自身性质(如平行四边形平移线段)减少转化步骤;
1. 所有最值需验证几何存在性,确保临界位置在四边形边界/内部。
例题分析
例1.(2026·陕西宝鸡·一模)【问题探究】
()如图,四边形为矩形,点为边上的一点,连接,过作交边于点,若,,则的值为___________;
()如图,在正方形中,、分别是边、上的点,连接,过点作交边于点,求证:;
【问题解决】
()如图,矩形是某植物园规划的一个花圃,点处有一个凉亭,现要在、边上分别设立游客服务中心、,沿、修建两条互相垂直的普通小路,再沿和铺设两条石板小路,为节约铺设石板小路的费用,要求与的长度之和尽可能的小,已知,米,请你帮助植物园规划人员求出两条石板小路长度之和()的最小值.(凉亭、游客服务中心的大小、所有小路的宽度均忽略不计)
例2.(25-26九年级下·吉林长春·开学考试)【问题呈现】小明在数学兴趣小组活动时遇到一个几何问题:如图①,在正方形中,点、分别在边、上,且,试探究线段长度的最小值.
【问题分析】小明通过证明三角形全等,将动线段交点问题转化为单动点绕定点旋转问题,再通过定角或定长发现这个动点的运动路径,进而解决上述几何问题.
【问题解决】请结合图①,在【问题呈现】的条件下,完成下列问题:
(1)①求证:;
②_____度.
(2)如图②,取的中点,连结,线段长度为_____,线段长度的最小值为_____.
【方法应用】如图③,在正方形中,对角线,点在边上,点在边上,且始终保持,连接,过点作交直线于点.线段的最小值为_____.
例3.(25-26九年级上·新疆昌吉·期末)矩形中,,,点E是线段上异于点B的一个动点,连接,把沿直线折叠,使点B落在点P处.
【初步感知】(1)如图1,当E为的中点时,延长交于点F,求证:.
【深入探究】(2)如图2,点M在线段上,.点E在移动过程中,求的最小值.
例4.(2026·湖北十堰·模拟预测)数学活动课上,李志刚老师给出如下问题:
【问题提出】如图1,在正方形中,E,F分别是边,上的点.交于点G,求证:;
【思路分析】小勤同学的解题思路:平移线段,使点F与点B重合,构造全等三角形.
(1)请根据小勤同学的思路或你自己探究的思路,写出证明过程;
【类比探究】为了进一步让学生体会平移在几何证明或计算中的运用,李老师又提出下列问题:
(2)如图2,在菱形中,O为对角线上一点,且,E,F分别是,边上的动点,连接交于点H,若,求的值;
【学以致用】
(3)如图3,在矩形中,,M是边上一点,P是边上一点,交于点E,连接,,若,请直接写出的最小值.
变式训练
变式1.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期中)【初识图形】
(1)如图1,E、F分别为正方形边和边上的点,连接、,且.则______.
(2)如图2,矩形中,点分别在边、上,连接、,且,,,求的值.
【类比探究】
(3)如图3,中,分别为、边上的点,,,为中点,连接,作交于点,交于.直接写出的长为________.
【拓展迁移】
(4)在矩形中,,,点分别为线段和线段边上的一点,以为折痕,将四边形翻折,得到四边形,直线和直线分别交直线于点和点,且,.
①请直接写出线段的长 .
②若点分别为线段和线段边上的动点,满足.且直线始终经过一个定点,求的最大值______.
变式2.(25-26九年级上·吉林长春·月考)【问题原型】
如图1,在正方形中,.求证:.
【问题应用】
如图,在正方形中,,、分别是边、上的点,且.
(1)如图2,连接、交于点,为的中点,连接,.当为的中点时,四边形的面积为 ;
(2)如图3,连接、,当点在边上运动时,的最小值为 .
变式3.(25-26九年级上·陕西西安·月考)【问题背景】
(1)如图1,四边形是平行四边形,,则的度数为______;
【问题探究】
(2)如图2,是等腰直角三角形,,,连接,延长至点E,使得,连接,那么与相等吗?请说明理由;
【问题解决】
(3)如图3,四边形是某公园的一片空地,在上的点D处有一凉亭,公园规划人员计划铺设四条小路(小路宽度忽略不计),将这块空地分割成四部分,分别种植不同的鲜花供游客欣赏,已知,,,,其中四边形区域是平行四边形,求小路的长.
变式4.(25-26九年级上·湖北武汉·月考)已知,在平面直角坐标系中,,两点的坐标分别为点,点,将线段绕点逆时针旋转得到,连接.
(1)若,
①如图1,若,直接写出点的坐标 ;
②如图1,若点为中点,点在轴负半轴上一点,连接,求证:平分;
(2)如图2,若为边上一点,为延长线上一点,,连接,将线段绕点顺时针旋转得到.
①连接,判断的形状,并证明.
②连接,当 ,线段最短.
实战演练
1.(25-26九年级上·山东菏泽·月考)如图1,已知为等腰直角三角形,,点D是的中点,作正方形,使点,分别在边和上,连接,.
(1)探索线段与的数量关系,直接写出你的结论______;
(2)将正方形绕点D按逆时针方向旋转一定角度(旋转角大于,小于或等于)时(如图2),(1)的结论是否仍然成立?说明理由;
(3)已知,,在(2)的旋转过程中,当为最大值时,求的值.
2.(25-26九年级上·江苏苏州·月考)如图,在矩形中,点为上一点,过点作于点,连接交于点,点恰好为的中点.
(1)求证:;
(2)如图1,若,求的值;
(3)如图2,在(2)的条件下,点G、Q分别为、上的动点,若,请直接写出的最小值.
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四边形中的线段最值问题复习讲义
知识点解析
一、核心原理
依托四边形(含特殊四边形)的边、角、对角线性质,结合垂线段最短、将军饮马、辅助圆(定角定弦)等经典最值模型,通过对称、平移、构造辅助线/圆将动线段最值转化为可直接求解的定几何量最值,核心是化动为静,几何转化搭桥梁,最值模型定结果。
二、通用解题思路
1. 定要素:明确四边形类型,标注定点、定线段,锁定动线段的端点特征(一定一动/两动)和动点运动轨迹(沿边/对角线/曲线);
1. 选模型做转化:根据轨迹匹配最值模型,实现线段等效转化:
· 动点沿直线运动:垂线段最短(单动点)、将军饮马(对称法,两定点+线动点);
· 动点轨迹为曲线(定角对定弦):构造辅助圆,转化为圆上点到定点的线段最值(直径端点为临界);
· 特殊四边形内:巧用性质(平行平移、矩形直角、菱形垂直)简化线段转化;
1. 算最值验范围:找到转化后线段取最值的临界位置(垂足、对称点连线交点、圆的直径端点),结合勾股、相似、中位线等计算长度;验证临界位置在四边形内,超出则取四边形顶点为临界。
三、核心技巧与注意事项
1. 轨迹判断是前提,直线/曲线轨迹对应不同模型,切勿混用;
1. 特殊四边形优先用自身性质(如平行四边形平移线段)减少转化步骤;
1. 所有最值需验证几何存在性,确保临界位置在四边形边界/内部。
例题分析
例1.(2026·陕西宝鸡·一模)【问题探究】
()如图,四边形为矩形,点为边上的一点,连接,过作交边于点,若,,则的值为___________;
()如图,在正方形中,、分别是边、上的点,连接,过点作交边于点,求证:;
【问题解决】
()如图,矩形是某植物园规划的一个花圃,点处有一个凉亭,现要在、边上分别设立游客服务中心、,沿、修建两条互相垂直的普通小路,再沿和铺设两条石板小路,为节约铺设石板小路的费用,要求与的长度之和尽可能的小,已知,米,请你帮助植物园规划人员求出两条石板小路长度之和()的最小值.(凉亭、游客服务中心的大小、所有小路的宽度均忽略不计)
【答案】();
()证明见解析;
()两条石板小路长度之和的最小值为米.
【分析】()结合矩形性质证明,再由相似三角形的性质即可得解;
()将线段沿平移至,交于点,则,结合正方形性质证明,再由全等三角形性质证得;
()将线段沿平移至,则且,结合矩形性质证明,再由相似三角形的性质求出的长;将线段沿平移至,连接,结合平行四边形的判定与性质、勾股定理求出,再由即可得解.
【详解】解:()四边形为矩形,,
,
,
,
,
,
故答案为:;
()证明:如图,四边形是正方形,将线段沿平移至,交于点,则,
,,,,
,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
;
()如图,将线段沿平移至,则且,
,
,
四边形是矩形,
,
,
,
,
,
,
米,
将线段沿平移至,连接,则四边形为平行四边形,
,,
,
,
米,
米,
两条石板小路长度之和的最小值为米.
例2.(25-26九年级下·吉林长春·开学考试)【问题呈现】小明在数学兴趣小组活动时遇到一个几何问题:如图①,在正方形中,点、分别在边、上,且,试探究线段长度的最小值.
【问题分析】小明通过证明三角形全等,将动线段交点问题转化为单动点绕定点旋转问题,再通过定角或定长发现这个动点的运动路径,进而解决上述几何问题.
【问题解决】请结合图①,在【问题呈现】的条件下,完成下列问题:
(1)①求证:;
②_____度.
(2)如图②,取的中点,连结,线段长度为_____,线段长度的最小值为_____.
【方法应用】如图③,在正方形中,对角线,点在边上,点在边上,且始终保持,连接,过点作交直线于点.线段的最小值为_____.
【答案】(1)证明见解析;90;(2)2;;(3)
【分析】(1)证明即可;根据可得,即可得;
(2)由是的中点,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求出的长,利用勾股定理求出的长,根据即可求解的最小值;
(3)设,交于点,取的中点,连接,,过点作于点,证明,得到,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到,利用勾股定理求出的长,根据,即可求出的最小值.
【详解】解:(1)∵四边形是正方形,
∴,,
∵,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴.
由可知,
∴,
∴.
(2)由(1)可知,
∵是的中点,
∴,
在中,,
∴,
当,,共线时,取等号,即线段长度的最小值为.
(3)如图,设,交于点,取的中点,连接,,过点作于点,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∵,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,是的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
当,,共线时,取等号,即线段长度的最小值为.
例3.(25-26九年级上·新疆昌吉·期末)矩形中,,,点E是线段上异于点B的一个动点,连接,把沿直线折叠,使点B落在点P处.
【初步感知】(1)如图1,当E为的中点时,延长交于点F,求证:.
【深入探究】(2)如图2,点M在线段上,.点E在移动过程中,求的最小值.
【答案】()详见解析;().
【分析】本题主要考查了矩形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握矩形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)连接,证明,即可求证;
(2)根据题意得点在以为圆心,10为半径的的弧上. 连接,当点在线段上时,有最小值.根据勾股定理求出,即可求解;
【详解】(1)证明:连接,
由折叠可得,.
∵四边形为矩形,.
∵为的中点,,
∴.
在与中,
∵,,
∴,
∴
(2)解:,点在移动过程中,不变.
∴点在以为圆心,10为半径的的弧上.
连接,,
∴,
当点在线段上时,有最小值.
∵,,,
∴.
∴,
∴的最小值为.
例4.(2026·湖北十堰·模拟预测)数学活动课上,李志刚老师给出如下问题:
【问题提出】如图1,在正方形中,E,F分别是边,上的点.交于点G,求证:;
【思路分析】小勤同学的解题思路:平移线段,使点F与点B重合,构造全等三角形.
(1)请根据小勤同学的思路或你自己探究的思路,写出证明过程;
【类比探究】为了进一步让学生体会平移在几何证明或计算中的运用,李老师又提出下列问题:
(2)如图2,在菱形中,O为对角线上一点,且,E,F分别是,边上的动点,连接交于点H,若,求的值;
【学以致用】
(3)如图3,在矩形中,,M是边上一点,P是边上一点,交于点E,连接,,若,请直接写出的最小值.
【答案】(1)见解析;(2);(3)
【分析】(1)将线段沿平移至,交于点K,证明,即可解答;
(2)延长交于点G,再将线段沿平移至,证明,可得,从而得到.在上截取,连接,可证明,,,再结合,可得到,即可求解;
(3)将线段沿平移至,可证得,可得到,从而得到,将线段沿平移至MN,连接,,则,根据勾股定理可得,从而得到的最小值为.再结合四边形为平行四边形,可得,即可求解.
【详解】解:(1)将线段沿平移至,交于点K.
∵四边形是正方形,
∴,,,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
∴.
∴;
(2)延长交于点G,再将线段沿平移至.
∵四边形为菱形,
∴,,
∴,
∴
∴.
在上截取,连接,
∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴.
又∵,,
∴,
∴,
∴;
(3)将线段沿平移至.
∵,
∴.
∵矩形,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
将线段沿平移至MN,连接,,则.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴的最小值为.
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴的最小值为.
变式训练
变式1.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期中)【初识图形】
(1)如图1,E、F分别为正方形边和边上的点,连接、,且.则______.
(2)如图2,矩形中,点分别在边、上,连接、,且,,,求的值.
【类比探究】
(3)如图3,中,分别为、边上的点,,,为中点,连接,作交于点,交于.直接写出的长为________.
【拓展迁移】
(4)在矩形中,,,点分别为线段和线段边上的一点,以为折痕,将四边形翻折,得到四边形,直线和直线分别交直线于点和点,且,.
①请直接写出线段的长 .
②若点分别为线段和线段边上的动点,满足.且直线始终经过一个定点,求的最大值______.
【答案】(1)1;(2);(3);(4)①或;②
【分析】[初识图形](1)根据正方形的性质,垂直的定义可得,可证,则有,由此即可求解;
(2)如图,过点作于点,可得四边形是矩形,可证,求出,由此即可求解;
[类比探究](3)如图所示,过点作于点,运用勾股定理可得,,设,可证,得到,,再证,求出,则,由此即可求解;
[拓展迁移](4)①根据四边形是矩形,翻折的性质可得,分类讨论:第一种情况,如图所示,过点作于点,得到四边形是矩形,求出,可证,得到,由可解;第二种情况,如图所示,设与交于点,可证,得到,,再证,得到,由可解;
②根据,确定定点,由相似三角形可得,如图所示,以点为坐标原点,为正方向作横轴,方向为纵轴作平面直角坐标系,设,则,由点在线段上运动可得,即,根据两点之间的距离公式可得,令,可得随的增大而增大,当时,有最大值,且最大值为,由此即可求解.
【详解】解:[初识图形](1)∵四边形是正方形,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
故答案为:1;
(2)如图,过点作于点,
∵四边形是矩形,,,
∴,
∴四边形是矩形,,
∴,
∵于点,
,
,
,
,即,
∴,
,
故答案为:;
[类比探究](3)如图所示,过点作于点,
∵是直角三角形,,,
∴,
∵点是的中点,
∴,
在中,,
∴,
设,
∵,,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
故答案为:;
[拓展迁移](4)①∵四边形是矩形,
∴,,
∵四边形翻折,得到四边形,
∴,,,,
第一种情况,如图所示,过点作于点,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,且,
∴,
∴,即,
∴,
∵,,
∴;
第二种情况,如图所示,设与交于点,
同理,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴;
综上所述,的长为或;
②如图所示,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,直线始终经过一个定点,
∴延长交于点,
∴,
∴,且,
∴,
解得,,
如图所示,以点为坐标原点,为正方向作横轴,方向为纵轴作平面直角坐标系,
∵,
∴设,则,
∵,
∴,即,
∴,
令,
∵,
∴函数图象开口向上,
随的增大而增大,
∴当时,有最大值,且最大值为,
∴的最大值为,
故答案为:.
变式2.(25-26九年级上·吉林长春·月考)【问题原型】
如图1,在正方形中,.求证:.
【问题应用】
如图,在正方形中,,、分别是边、上的点,且.
(1)如图2,连接、交于点,为的中点,连接,.当为的中点时,四边形的面积为 ;
(2)如图3,连接、,当点在边上运动时,的最小值为 .
【答案】[问题原型]见解析;[问题应用](1);(2)
【分析】此题重点考查正方形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、将军饮马问题,此题综合性强,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
[问题原型]证明即可;
[问题应用](1)先证,得,求证,由,,求得,则可得,即可由得解;
(2)连接,可证明,得,则,延长到点,使,连接、,则,则,当、、共线时最小,求解即可.
【详解】解:[问题原型]证明:如图,设与交于点,
四边形是正方形,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
.
[问题应用](1)解:四边形是正方形,,
,,
,为的中点,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
解得:,
为的中点,
,
,
故答案为:.
(2)解:如图,连接,
,,,
在和中,
,
,
,
,
延长到点,使,则,垂直平分,
连接、,则,
,,
,
,
的最小值是,
故答案为:.
变式3.(25-26九年级上·陕西西安·月考)【问题背景】
(1)如图1,四边形是平行四边形,,则的度数为______;
【问题探究】
(2)如图2,是等腰直角三角形,,,连接,延长至点E,使得,连接,那么与相等吗?请说明理由;
【问题解决】
(3)如图3,四边形是某公园的一片空地,在上的点D处有一凉亭,公园规划人员计划铺设四条小路(小路宽度忽略不计),将这块空地分割成四部分,分别种植不同的鲜花供游客欣赏,已知,,,,其中四边形区域是平行四边形,求小路的长.
【答案】(1)50;(2);(3)
【分析】(1)根据平行四边形邻角互补的性质即可求得答案;
(2)由等腰直角三角形性质可得,,可证得,利用证得,即可得出;
(3)连接、,延长交于,可证得,得出,,,进而证得四边形是圆内接四边形,得出,推出是等腰直角三角形,可得,运用勾股定理可得,
【详解】解:(1)四边形是平行四边形,
,
,
,
故答案为:50;
(2),理由如下:
是等腰直角三角形,,
,,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
;
(3)如图,连接、,延长交于,
四边形是平行四边形,
,,,
,,
,,
,,
,
在和中,
,
,
,,,
,
四边形是圆内接四边形,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
在中,,
,
,
,即,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
,,
,
是等腰直角三角形,
,
故小路的长为.
变式4.(25-26九年级上·湖北武汉·月考)已知,在平面直角坐标系中,,两点的坐标分别为点,点,将线段绕点逆时针旋转得到,连接.
(1)若,
①如图1,若,直接写出点的坐标 ;
②如图1,若点为中点,点在轴负半轴上一点,连接,求证:平分;
(2)如图2,若为边上一点,为延长线上一点,,连接,将线段绕点顺时针旋转得到.
①连接,判断的形状,并证明.
②连接,当 ,线段最短.
【答案】(1)①②见解析
(2)①等腰三角形②
【分析】(1)①如图1中,过点作轴于点.证明,可得结论;
②如图2中,过点作于点,于点.利用全等三角形的性质证明,可得结论;
(2)作交于点,连接,,,过点作交的延长线于点.证明,推出,再证明,推出,推出,推出点在直线上运动,根据垂线段最短可知,当点与重合时,的值最小,由此即可解决问题.
【详解】(1)解;①解:如图1中,过点作轴于点.
,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,,
,,
,,,
;
故答案为:
②证明:如图2中,过点作于点,于点.
,,,
,,,
,
,
∴,
在和中,
,
,
,
,,
平分;
(2)①为等腰三角形
证明:作交于点,连接,,过点作交的延长线于点.
,,
,
是等边三角形,
,
,
,,
是等边三角形,
,
,,
,,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
故为等腰三角形.
②,
,,
,
,
,
,
,
点在直线上运动,
根据垂线段最短可知,当点与重合时,的值最小,此时.
故答案为:
实战演练
1.(25-26九年级上·山东菏泽·月考)如图1,已知为等腰直角三角形,,点D是的中点,作正方形,使点,分别在边和上,连接,.
(1)探索线段与的数量关系,直接写出你的结论______;
(2)将正方形绕点D按逆时针方向旋转一定角度(旋转角大于,小于或等于)时(如图2),(1)的结论是否仍然成立?说明理由;
(3)已知,,在(2)的旋转过程中,当为最大值时,求的值.
【答案】(1)
(2)成立,理由见解析
(3)5
【分析】(1)根据等腰直角三角形和正方形的性质推出条件判定,根据全等三角形的性质即可推出线段与的数量关系;
(2)连接,判定,根据全等三角形的性质即可推出(1)中的结论仍然成立;
(3)当旋转角是时,、、三点共线,取得最大值,根据的最大值,用勾股定理即可求出的值.
【详解】(1)解:是等腰直角三角形,点是的中点,
∴,,
是等腰直角三角形,,
,
四边形是正方形,
,
,
.
故答案为:;
(2)如图2,连接,
由(1)得:,
根据旋转可得:,
,
又,,
,
.
即(1)中的结论仍然成立;
(3)如图3,
当、、三点共线,,取得最大值,
,
,
又,
,
在中,,,
,
当为最大值时,的值为5.
2.(25-26九年级上·江苏苏州·月考)如图,在矩形中,点为上一点,过点作于点,连接交于点,点恰好为的中点.
(1)求证:;
(2)如图1,若,求的值;
(3)如图2,在(2)的条件下,点G、Q分别为、上的动点,若,请直接写出的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)由矩形性质可得:,,由平行线性质可得,再由线段垂直平分线性质和等腰三角形性质可推出,即可证明结论;
(2)如图1,延长交的延长线于点,可证得,得出:,,设,则,利用勾股定理可得,再由,可得出,,再利用,即可求得答案;
(3)由于直线是的对称轴,作点关于的对称点,点在上,且,连接、、,当、、三点在同一条直线上,且时,最小,由,可求得,再由,可得,利用相似三角形性质即可求得的值.
【详解】(1)解:证明:四边形是矩形,
,,
,
,点为的中点,
,,
,
,,
;
(2)如图1,延长交的延长线于点,
四边形是矩形,
,
,
点为的中点,
,
在和中,
,
,
,,
,设,则,,
,
,
,
,即,
,,
由(1)知:,
,
,
,
,
,
;
(3)是线段的垂直平分线,
直线是的对称轴,
作点关于的对称点,点在上,且,连接、、,
当、、三点在同一条直线上,且时,最小,
由(2)知:,
,
,
解得:,
,,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,即,
,
的最小值为.
2
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