题文

如图所示，两个同样大小的等边△ABC和△ACD，边长为12，它们拼成一个菱形ABCD，另一个足够大等边△AEF绕点A旋转，AE与BC相交于点M，AF与CD相交于点N． （1）判断AM与AN是否相等，并简要说明理由； （2）求四边形AMCN的面积； （3）探索△AMN何时面积最小，并求出这个最小面积．

题型：解答题  难度：偏难

答案

证明：（1）AM=AN． ∵△ABC、△ACD、△AEF都是等边三角形， ∴∠BAE+∠EAC=∠CAN+∠EAC=60°， ∴∠BAE=∠CAN． 又∵AB=AC，∠B=∠ACN， ∴△ACN≌△ABM， ∴AM=AN （2）解：由（1）得，△ACN≌△ABM， ∴S△ABM+S△AMC=S△ACN+S△AMC=S四边形AMCN， 又∵S△ABM+S△AMC=S△ABC=×12×12×sin60°=36， ∴S△ABC=S四边形AMCN=36， ∴四边形AMCN的面积是36． （3）解：∵△AEF是等边三角形， ∴∠EAF=60°， ∴S△AMN=AN﹒AMsin60°， ∴只要AN、AM取最小值，S△AMN就最小， ∵两点间的垂直距离最短， ∴当AN⊥CD、AM⊥BC时，△AMN面积最小． 在△ABM中，AE=12×sin60°=6， 在△ANC中，AN=12×sin60°=6， ∴S△AMN=27， ∴当AN⊥CD、AM⊥BC时，△AMN面积最小，△AMN的最小面积是27．

据专家权威分析，试题“如图所示，两个同样大小的等边△ABC和△ACD，边长为12，它们拼成一..”主要考查你对  等边三角形，全等三角形的性质，解直角三角形，组合图形面积  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

等边三角形全等三角形的性质解直角三角形组合图形面积

考点名称：等边三角形

• 等边三角形定义：
  三条边都相等的三角形叫做等边三角形，“等边三角形”也被称为“正三角形”。是特殊的等腰三角形。
  如果一个三角形满足下列任意一条，则它必满足另一条，三边相等或三角相等的三角形叫做等边三角形：
  1.三边长度相等；
  2.三个内角度数均为60度；
  3.一个内角为60度的等腰三角形。

• 性质：
  ①等边三角形是锐角三角形，等边三角形的内角都相等，且均为60°。
  ②等边三角形每条边上的中线、高线和所对角的平分线互相重合（三线合一）
  ③等边三角形是轴对称图形，它有三条对称轴，对称轴是每条边上的中线、高线 或对角的平分线所在的直线。
  ④等边三角形重心、内心、外心、垂心重合于一点，称为等边三角形的中心。（四心合一）
  ⑤等边三角形内任意一点到三边的距离之和为定值(等于其高)

• 判定方法：
  ①三边相等的三角形是等边三角形（定义）
  ②三个内角都相等（为60度）的三角形是等边三角形
  ③有一个角是60度的等腰三角形是等边三角形
  ④ 两个内角为60度的三角形是等边三角形
  说明:可首先考虑判断三角形是等腰三角形。
  
  等边三角形的性质与判定理解：
  首先，明确等边三角形定义。三边相等的三角形叫做等边三角形，也称正三角形。
  其次，明确等边三角形与等腰三角形的关系。等边三角形是特殊的等腰三角形，等腰三角形不一定是等边三角形。

  等比三角形的尺规做法：
  可以利用尺规作图的方式画出正三角形，其作法相当简单：先用尺画出一条任意长度的线段（这条线段的长度决定等边三角形的边长），再分别以线段二端点为圆心、线段为半径画圆，二圆汇交于二点，任选一点，和原来线段的两个端点画线段，则这二条线段和原来线段即构成一正三角形。

考点名称：全等三角形的性质

• 全等三角形：
  两个全等的三角形，而该两个三角形的三条边及三个角都对应地相等。全等三角形是几何中全等的一种。根据全等转换，两个全等三角形可以是平移、旋转、轴对称，或重叠等。当两个三角形的对应边及角都完全相对时，该两个三角形就是全等三角形。正常来说，验证两个全等三角形时都以三个相等部分来验证，最后便能得出结果。
  全等三角形的对应边相等，对应角相等。
  ①全等三角形对应角所对的边是对应边，两个对应角所夹的边是对应边;
  ②全等三角形对应边所对的角是对应角，两条对应边所夹的角是对应角;
  ③有公共边的，公共边一定是对应边;
  ④有公共角的，角一定是对应角;
  ⑤有对顶角的，对顶角一定是对应角。

• 全等三角形的性质：
  1.全等三角形的对应角相等。
  2.全等三角形的对应边相等。
  3.全等三角形的对应边上的高对应相等。
  4.全等三角形的对应角的角平分线相等。
  5.全等三角形的对应边上的中线相等。
  6.全等三角形面积相等。
  7.全等三角形周长相等。
  8.全等三角形的对应角的三角函数值相等。

•  

考点名称：解直角三角形

• 概念：
  在直角三角形中，除直角外，一共有五个元素，即三条边和两个锐角，由直角三角形中除直角外的已知元素，求出所有未知元素的过程叫做解直角三角形。
  
  解直角三角形的边角关系：
  在Rt△ABC中，∠C=90°，∠A，∠B，∠C所对的边分别为a，b，c，
  （1）三边之间的关系：（勾股定理）；
  （2）锐角之间的关系：∠A+∠B=90°；