题:如图1,等边ΔABC的边长为1,D、E分别是AB,AC上的点,且AD=CE.
求证:DE≥1/2.
思路1:欲证DE≥1/2,就是求DE的最小值为1/2.因为DE的长决定于AD的长,因此,以AD为自变量建立DE与AD的函数关系式.
证法1:设AD=x,DE=y,则AE=1-CE=1-x.
作DF⊥AE于F.
因为∠A=60°,
所以AF=AD/2=x/2,DF =√3x/2,
所以EF=1-x-x/2=1-3x/2,
所以y=√(DF^2+EF^2)
=√[(√3x/2)^2+(1-3x/2)^2]
=√(3x^2/4+1-3x+9x^2/4)
=√(3x^2-3x+1)
=√[3(x-1/2)^2+1/4]
所以,当x=1/2时,
y最小值=√(1/4)=1/2,
所以DE≥1/2.
思路2:欲证DE≥1/2,只需证明2DE≥BC.将DE沿AC平移,使点E与点C重合,让DE与BC在同一三角形中以便比较大小.
证法2:将DE沿AC平移到CF(如图2),连接DF,BF.则
CF=DE,四边形DECF是平行四边形,
所以CE=DF,
因为ΔABC使等边三角形,AD=CE,
所以AD=DF,AE=BD,
又∠A=∠BDF,
所以ΔADE≌ΔDFB,
所以BF=DE,
因为BF+CF≥BC(当点D为AB中点时,DE为ΔABC的中位线,F为BC中点,等号成立),
所以2DE≥BC,
所以DE≥BC/2,
即DE≥1/2.
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