典例1 如图,在△ABC中,AD⊥BC,垂足为D,AD = BC,P为直线BC上方的一个动点,△PBC的面积等于△ABC面积的一半,则当PB + PC的值最小时,∠PBC的度数为( )

A. 30°
B. 45°
C. 60°
D. 90°
A. 30°
B. 45°
C. 60°
D. 90°
答案
∵△PBC的面积等于△ABC面积的一半,∴易得点P在AD的垂直平分线上.如图,作AD的垂直平分线MN,作点B关于MN的对称点B',连接B'C,交MN于点P.由对称性可知,PB'=PB,∴PB+PC=PB'+PC=B'C,此时PB+PC有最小值,最小值为B'C的长.由作图易知,AD=BB',∠B'BC=90°.∵AD=BC,∴BB'=BC.∴△BCB'是等腰直角三角形.∴∠B'CB=∠B'=45°.∵PB=PB',∴∠B'BP=∠B'=45°.∴∠PBC=45°.故选B.
典例2 如图,在正方形ABCD中,E是CD的中点,点P在AC上运动,以CE为边向外作正方形CEGF,连接PD,PG. 若BC = 2,则PD + PG的最小值为________.

答案
如图,连接BG,BP.∵四边形ABCD为正方形,∴易得点B与点D关于对角线AC对称.∴PD=PB.∴PD+PG=PB+PG.∴当点B,P,G在同一条直线上时,PB+PG有最小值,最小值为BG的长,即PD+PG的最小值为BG的长.∵在正方形ABCD中,BC=2,E是CD的中点,四边形CEGF为正方形,∴CE=GF=CF=1,∠F=90°.∴BF=3.在Rt△BFG中,由勾股定理,得BG=$\sqrt{BF^{2}+GF^{2}}=\sqrt{10}$,∴PD+PG的最小值为$\sqrt{10}$.
典例3 如图,在△ABC中,AB = AC,AC的垂直平分线交AC于点N,交AB于点M,AB = 12,△BMC的周长是20. 若点P在直线MN上,则PA - PB的最大值为________.

答案
∵MN垂直平分AC,∴AM=CM.又∵$C_{△BMC}=BM+CM+BC=20,$BM+CM=BM+AM=AB=12,∴BC=20 - 12=8.如图,在MN上取一点P,连接PA,PB,PC.∵MN垂直平分AC,∴PA=PC.∴PA - PB=PC - PB.∵在△PBC中,PC - PB<BC,∴当P,B,C三点共线时,PC - PB有最大值,最大值为BC的长,即PA - PB的最大值为8.
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