12.【提出问题】已知 0<x<1,求$\sqrt{1+x^{2}}+\sqrt{1+(1-x)^{2}}$的最小值.
【分析问题】由勾股定理,可以通过构造直角三角形的方法,分别表示长度为$\sqrt{1+x^{2}}和\sqrt{1+(1-x)^{2}}$的线段,将代数求和问题转化为线段求和问题.
【解决问题】
(1)如图,我们可以构造边长为 1 的正方形 ABCD,P 为边 BC 上的动点,设 BP= x,则 PC= 1-x.
① $AP^{2}$= ______,$PD^{2}$= ______;
② $\sqrt{1+x^{2}}+\sqrt{1+(1-x)^{2}}$可以表示为线段______与______之和.
(2)在(1)的条件下,已知 0<x<1,求$\sqrt{1+x^{2}}+\sqrt{1+(1-x)^{2}}$的最小值.

答案:(1) ①$1 + x^{2}$,$1+(1 - x)^{2}$;② AP,DP
(2) 作点 A 关于直线 BC 的对称点 A',连接 PA',连接 DA'交 BC 于点 P',如图.由点 A,A'关于直线 BC 对称可得,AP = A'P,
∴ AP + DP = A'P + DP.根据两点之间线段最短可知,当点 P 与点 P'重合时,AP + DP = A'D,此时 AP + DP 最小.
∵ A'B = AB = 1,
∴ AA' = 2,
∴$A'D=\sqrt{AA'^{2}+AD^{2}}=\sqrt{2^{2}+1^{2}}=\sqrt{5}$.
∴ 当 0 < x < 1 时,$\sqrt{1 + x^{2}}+\sqrt{1+(1 - x)^{2}}$的最小值为$\sqrt{5}$
