Question

【題目】如圖，將半徑為4的沿弦折疊，圓上點(diǎn)折疊后恰好與圓點(diǎn)重合，連接并延長(zhǎng)交于點(diǎn)，連接.點(diǎn)為弧上一點(diǎn)，、分別為線(xiàn)段、上一動(dòng)點(diǎn)，則周長(zhǎng)的最小值為___________.

Answer 1

【答案】

【解析】

如圖，首先求出∠ACB＝60°，作P關(guān)于AC、BC的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)G、S，連接GS交AC、BC于M、N，可得 的周長(zhǎng)＝GS，由中位線(xiàn)定理可得EF＝ GS，證明C、E、P、F四點(diǎn)共圓，根據(jù)∠ECF＝60°求出EF＝ CP，可得當(dāng)CP取最小值時(shí)，EF取最小值，此時(shí)GS取最小值，即 的周長(zhǎng)取最小值，連接PC、PO’、CO’，可得當(dāng)P、K重合時(shí)CP取最小值，解直角△AO’C求出CO’，進(jìn)而可得CP的最小值，然后由已證得的等量關(guān)系可得答案.

解：如圖：連接AO’，

由折疊可得，△AOO’是等邊三角形，OO’⊥AB，

∵∠ABC＝90°，

∴OO’∥BC，

∴∠ACB＝∠AOO’＝60°，

作P關(guān)于AC、BC的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)G、S，連接GS交AC、BC于M、N，

則此時(shí)的周長(zhǎng)＝PM+PN+MN=MG+NS+MN＝GS，

∵E、F分別是PG、PS的中點(diǎn)，

∴EF＝GS，

∴當(dāng)EF取最小值時(shí)，GS取最小值，即的周長(zhǎng)取最小值，

∵∠PEC＝∠PFC＝90°，

∴C、E、P、F四點(diǎn)共圓且直徑為CP，

∵∠ECF＝60°，易得EF＝CP·sin60°＝CP，

故當(dāng)CP取最小值時(shí)，EF取最小值，

連接PC、PO’、CO’，可知，PC+ PO’＞CO’，

∵CO’＝CK+ O’K，且O’K＝PO’，

∴PC＞CK，

故當(dāng)P、K重合時(shí)CP取最小值，此時(shí)CP＝CK＝CO’－O’K，

∵AC是直徑，

∴AC＝8，∠AO’C＝90°，

∴CO’＝AC·sin60°＝8×＝，

∴CP＝CK＝CO’－O’K＝，

∴EF＝CP＝，

∴GS＝2EF＝，

即周長(zhǎng)的最小值為：，

故答案為：.