Question

【題目】正方形ABCD的邊長是10，點E是AB的中點，動點F在邊BC上，且不與點B、C重合，將△EBF沿EF折疊，得到△EB′F．

（1）如圖1，連接AB′．

①若△AEB′為等邊三角形，則∠BEF等于多少度．

②在運動過程中，線段AB′與EF有何位置關系？請證明你的結論．

（2）如圖2，連接CB′，求△CB′F周長的最小值．

（3）如圖3，連接并延長BB′，交AC于點P，當BB′＝6時，求PB′的長度．

Answer 1

【答案】（1）①∠BEF＝60°；②A B'∥EF，證明見解析；（2）△CB′F周長的最小值5+5；（3）PB′＝．

【解析】

（1）①當△AEB′為等邊三角形時，∠AE B′＝60°，由折疊可得，∠BEF＝ ∠BE B′＝ ×120°＝60°；②依據AE＝B′E，可得∠EA B′＝∠E B′A，再根據∠BEF＝∠B′EF，即可得到∠BEF＝∠BA B′，進而得出EF∥A B′；

（2）由折疊可得，CF+ B′F＝CF+BF＝BC＝10，依據B′E+ B′C≥CE，可得B′C≥CE﹣B′E＝5﹣5，進而得到B′C最小值為5﹣5，故△CB′F周長的最小值＝10+5﹣5＝5+5；

（3）將△ABB′和△APB′分別沿AB、AC翻折到△ABM和△APN處，延長MB、NP相交于點Q，由∠MAN＝2∠BAC＝90°，∠M＝∠N＝90°，AM＝AN，可得四邊形AMQN為正方形，設PB′＝PN＝x，則BP＝6+x，BQ＝8﹣6＝2，QP＝8﹣x．依據∠BQP＝90°，可得方程22+（8﹣x）2＝（6+x）2，即可得出PB′的長度．

（1）①當△AE B′為等邊三角形時，∠AE B′＝60°，

由折疊可得，∠BEF＝∠BE B′＝×120°＝60°，

故答案為：60；

②A B′∥EF，

證明：∵點E是AB的中點，

∴AE＝BE，

由折疊可得BE＝B′E，

∴AE＝B′E，

∴∠EA B′＝∠E B′A，

又∵∠BEF＝∠B′EF，

∴∠BEF＝∠BA B′，

∴EF∥A B′；

（2）如圖，點B′的軌跡為半圓，由折疊可得，BF＝B′F，

∴CF+ B′F＝CF+BF＝BC＝10，

∵B′E+ B′C≥CE，

∴B′C≥CE﹣B′E＝5﹣5，

∴B′C最小值為5﹣5，

∴△CB′F周長的最小值＝10+5﹣5＝5+5；

（3）如圖，連接A B′，易得∠A B′B＝90°，

將△AB B′和△AP B′分別沿AB、AC翻折到△ABM和△APN處，延長MB、NP相交于點Q，

由∠MAN＝2∠BAC＝90°，∠M＝∠N＝90°，AM＝AN，可得四邊形AMQN為正方形，

由AB＝10，B B′＝6，可得A B′＝8，

∴QM＝QN＝A B′＝8，

設P B′＝PN＝x，則BP＝6+x，BQ＝8﹣6＝2，QP＝8﹣x．

∵∠BQP＝90°，

∴22+（8﹣x）2＝（6+x）2，

解得：x＝，

∴P B′＝x＝．