【典例1】如图,$∠ AOC=∠ BOC=10°$,$OC=20$,在$OA$上找一点$M$,在$OB$上找一点$N$,则$CM+MN$的最小值是. 
答案
$\boldsymbol{10}$
解析
解:作点C关于OA的对称点D,连接OD,
由轴对称性质得:$CM=DM$,$OD=OC=20$,$∠ DOA=∠ AOC=10°$,
因此$CM+MN=DM+MN$,当D、M、N三点共线且$DN⊥ OB$时,$DM+MN$取得最小值,即DN的长度为$CM+MN$的最小值。
由$∠ AOC=∠ BOC=10°$,可得$∠ DOB=∠ DOA+∠ AOC+∠ BOC=30°$,
在$\mathrm{Rt}△ ODN$中,$∠ DNO=90°$,$∠ DON=30°$,
根据直角三角形中$30°$角所对的直角边等于斜边的一半,得$DN=\frac{1}{2}OD=\frac{1}{2}×20=10$。
由轴对称性质得:$CM=DM$,$OD=OC=20$,$∠ DOA=∠ AOC=10°$,
因此$CM+MN=DM+MN$,当D、M、N三点共线且$DN⊥ OB$时,$DM+MN$取得最小值,即DN的长度为$CM+MN$的最小值。
由$∠ AOC=∠ BOC=10°$,可得$∠ DOB=∠ DOA+∠ AOC+∠ BOC=30°$,
在$\mathrm{Rt}△ ODN$中,$∠ DNO=90°$,$∠ DON=30°$,
根据直角三角形中$30°$角所对的直角边等于斜边的一半,得$DN=\frac{1}{2}OD=\frac{1}{2}×20=10$。
变式1.在$△ ABC$中,$∠ ACB=90°$,$∠ ABC=60°$,$BC=2$,点$D$在射线$CB$上,连$AD$,将$AD$逆时针旋转$60°$得$AE$,连$CE$,当$CE$最小时,求$CD$的长.

答案
解:在 BC 延长线上找一点 M 满足 BM=AB,连接 AM,EM,
则△ABD≌△AME,
∴∠BME=60°,
点 E 在过 M 点且与 AB 平行直线上运动,
当 CE⊥EM 时 CE 最小,EM=BD=1,CD=3.
变式2.如图,$∠ ACB=90°$,$∠ B=30°$,$AC=3$,点D为BC上一动点,AD的垂直平分线交AB于F点,则BF的最大值为
4
。答案
解:设 AF=x,
∴FB=6−x,作 FM⊥BC 于点 M,
∴FM=3−x/2,
∵FM≤FD,
∴3−x/2≤x,
∴x≥2,
∴BF≤4,
∴BF 最大值为 4.
【典例2】如图,在$△ ABC$中,$∠ B=45°$,$AB=4$,点$P$为直线$BC$上一点,当$BP+2AP$有最小值时,$∠ BAP$的度数为
15°
.(胡不归问题)答案
解:在 BC 下方作∠CBD=30°,AN⊥BD 于点 N,PM⊥BD 于点 M,
BP+2AP=2(AP+1/2 BP)=2(AP+PM),
故 A,P,M 三点共线,且 AP⊥BD 时最小,即 M 在 N 处时,
BP+2AP 最小,
∴∠BAP=90°−45°−30°=15°.
【典例3】如图,CA垂直于直线l于点A,CA=4,点B是直线l上一动点,以CB为边向上作等边△MBC,连接MA,则MA的最小值为
2
。答案
解:以 CA 为边向外作等边△ACE,连 ME,则△ACB≌△ECM,
∴∠MEC=90°,
∴∠MEA=30°,
∴ME 为定直线,故 MA⊥ME 时,MA 最小,最小值为 2.
变式.如图,在等边△ABC中,AB=8,AH⊥BC于点H,P为AH上的一个动点,以CP为一边作等边△CPQ(C,P,Q按逆时针顺序),连接HQ.在P点的运动过程中线段HQ的最小值为

2
.答案
解:连接 BQ,过点 H 作 HD⊥BQ 于点 D,
易证△ACP≌△BCQ,
∴∠CBQ=∠CAP=30°,
∴HD=2,又 HQ≥HD,
故 HQ 的最小值为 2.
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