6. [2024 山东烟台中考]如图,在$□ ABCD$中,$\angle C= 120^{\circ}$,$AB= 8$,$BC= 10$,$E为边CD$的中点,$F为边AD$上的一动点,将$\triangle DEF沿EF翻折得\triangle D'EF$,连接$AD'$,$BD'$,则$\triangle ABD'$面积的最小值为______。

答案:答案 $20\sqrt{3} - 16$
解析 由翻折得 $D'E = DE$,
∵ $E$ 是 $CD$ 的中点,∴ $D'E = DE = CE$,
即点 $D'$ 的运动轨迹是以点 $E$ 为圆心,$\frac{1}{2}CD$ 长为半径的圆弧。
如图,过点 $C$ 作 $CG⊥AB$ 于点 $G$,过点 $E$ 作 $EH⊥BA$ 交 $BA$ 的延长线于点 $H$,交圆 $E$ 于 $D'$,则 $HE = CG$,此时 $D'$ 到边 $AB$ 的距离最小,最小值为 $D'H$ 的长,即此时 $△ABD'$ 面积的值最小。

∵ 在 $□ABCD$ 中,$∠BCD = 120^{\circ}$,
∴ $∠ABC = 60^{\circ}$,∴ 在 $Rt△BCG$ 中,$∠BCG = 30^{\circ}$,
∵ $BC = 10$,∴ $CG = 5\sqrt{3}$,∴ $EH = 5\sqrt{3}$,
∵ $CD = AB = 8$,∴ $D'E = DE = 4$,∴ $HD' = 5\sqrt{3} - 4$,
∴ $△ABD'$ 面积的最小值为 $\frac{1}{2}×8×(5\sqrt{3} - 4) = 20\sqrt{3} - 16$。