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如图,在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点 D 为 AB 的中点,点 E 在边 BC 上,连接 DE,将△BDE 沿 DE 折叠,使点 B 落在点 B' 处,连接 AB'。 (1)求 AB 的长及点 D 到 BC 的距离; (2)当 B'E⊥BC 时,求 CE 的长; (3)在折叠过程中,线段 AB' 的长度是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由。
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我们来分析这个直角三角形折叠问题。已知直角三角形ABC中,角ACB等于90度,AC等于6,BC等于8,D是AB的中点。首先求AB的长度,根据勾股定理,AB等于根号下AC平方加BC平方,等于根号下36加64,等于10。接下来求点D到BC的距离。由于D是AB中点,且三角形ABC是直角三角形,所以D到BC的距离等于AC的一半,即3。 现在我们来理解折叠变换的几何性质。当我们将三角形BDE沿着直线DE折叠时,点B会移动到新位置B撇。折叠变换有三个重要性质:第一,对应点到折叠轴的距离相等,即DB等于DB撇,EB等于EB撇;第二,对应线段的长度保持不变;第三,B和B撇关于直线DE对称,DE垂直于BB撇。让我们通过动画来观察这个折叠过程。 现在我们来解决第二问:当B撇E垂直于BC时,求CE的长度。设CE等于x,那么BE等于8减x。由于折叠的性质,B撇E等于BE,也就是8减x。利用B撇E垂直于BC这个条件,我们可以建立坐标系进行计算。通过几何关系和代数运算,我们可以求出CE等于3。 现在我们分析第三问:在折叠过程中,线段AB撇的长度是否存在最小值。当点E在BC上移动时,B撇点的位置也在变化,形成一条轨迹曲线。AB撇的长度是关于参数的函数。我们需要找到这个函数的最小值。关键观察是:B撇到A的最短距离出现在某个特殊位置。让我们通过动画来观察B撇点的运动轨迹。 最后我们来计算AB撇的最小值。根据几何最值原理,当AB撇垂直于水平方向时,AB撇取得最小值。通过建立坐标系和利用折叠的几何性质,我们可以计算出此时CE等于十二分之五,即2.4。在这个位置,AB撇的长度等于6。因此,线段AB撇的长度存在最小值,这个最小值是6。