Question

【題目】△ABC中，AD是BC邊上的高，BD=3，CD=1，AD=2，P、Q、R分別是BC、AB、AC邊上的動(dòng)點(diǎn)，則△PQR周長的最小值為 ．

Answer 1

【答案】
【解析】如圖1中，作P點(diǎn)關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)P′，作P點(diǎn)關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn)P″，連接P′P″，與AB交于點(diǎn)Q′，與AC交于點(diǎn)R′，連接PP′交AB于M，連接PP″交AC于N，

此時(shí)△PQ′R′的周長最小，這個(gè)最小值=P′P″，

∵PM=MP′，PN=NP″，

∴P′P″=2MN，

∴當(dāng)MN最小時(shí)P′P″最小．如圖2中，

∵∠AMP=∠ANP=90°，

∴A、M、P、N四點(diǎn)共圓，線段AP就是圓的直徑，MN是弦，

∵∠MAN是定值，

∴直徑AP最小時(shí)，弦MN最小，

∴當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)D重合時(shí)，PA最小，此時(shí)MN最�。�

如圖3中，

∵在RT△ABD中，∠ADB=90°，AD=2，DB=3，

∴AB= ，在RT△ADC中，

∵∠ADC=90°，AD=2，CD=1，

∴AC= ，

∵DM⊥AB，DN⊥AC，

∴ ACDN= DCAD，

∴DN= ，AN= ，

∵∠MAD=∠DAB，∠AMD=∠ADB，

∴△AMD∽△ADB，∴ ，

∴ =AMAB，同理 =ANAC，

∴AMAB=ANAC，

∴ ，

∵∠MAN=∠CAB，∴△AMN∽△ACB，

∴ ，

∴ ，

∴MN= ，

∴△PQR周長的最小值=P′P″=2MN= ．

故答案為： ．

如圖1中，作P點(diǎn)關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)P′，作P點(diǎn)關(guān)于AC的對(duì)稱點(diǎn)P″，連接P′P″，與AB交于點(diǎn)Q′，與AC交于點(diǎn)R′，連接PP′交AB于M，連接PP″交AC于N，此時(shí)△PQ′R′的周長最小，這個(gè)最小值=P′P″，然后證出P′P″=2MN，當(dāng)MN最小時(shí)P′P″最小．如圖2中， 根據(jù)圓周角定理得出A、M、P、N四點(diǎn)共圓，線段AP就是圓的直徑，MN是弦，又由于∠MAN是定值，故直徑AP最小時(shí)，弦MN最小，從而知道當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)D重合時(shí)，PA最小，此時(shí)MN最小，如圖3中，首先根據(jù)勾股定理得出AB,AC的長度，然后根據(jù)面積法得出DN長，再根據(jù)勾股定理算出AN的長，進(jìn)而判斷出△AMD∽△ADB，根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得出 A D 2 =AMAB，同理 A D 2 =ANAC，故AMAB=ANAC，從而再判斷出△AMN∽△ACB，根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得出MN的長，從而得出答案。