零五网 全部参考答案 亮点给力提优课时作业本答案 2026年亮点给力提优课时作业本八年级数学下册苏科版 第48页解析答案
26. (12 分)新趋势(2025·江苏南京期末)问题情境:如图①,在正方形 $ ABCD $ 中,$ E $ 为边 $ BC $ 上一点(不与 $ B $,$ C $ 两点重合),垂直于 $ AE $ 的一条直线 $ MN $ 分别交 $ AB $,$ AE $,$ CD $ 于 $ M $,$ P $,$ N $ 三点。判断线段 $ DN $,$ MB $,$ EC $ 之间的数量关系,并说明理由。
问题探究:在“问题情境”的基础上,解答下列问题。
(1)如图②,若垂足 $ P $ 恰好为 $ AE $ 的中点,连接 $ BD $,交 $ MN $ 于点 $ Q $,连接 $ EQ $ 并延长,交边 $ AD $ 于点 $ F $。求 $ \angle AEF $ 的度数;
(2)如图③,当垂足 $ P $ 在正方形 $ ABCD $ 的对角线 $ BD $ 上时,连接 $ AN $,将 $ \triangle APN $ 沿着 $ AN $ 翻折,点 $ P $ 落在点 $ P' $ 处。若正方形 $ ABCD $ 的边长为 4,$ AD $ 的中点为 $ S $,求 $ P'S $ 的长的最小值。


答案:
26. 问题情境:线段$DN$,$MB$,$EC$之间的数量关系为$DN + MB = EC$.理由如下:因为四边形$ABCD$是正方形,所以$\angle ABE = \angle BCD = 90^{\circ}$,$AB = BC = CD$,$AB // CD$.如图①,过点$B$作$BR // MN$分别交$AE$,$CD$于$L$,$R$两点,则$\angle ABE = \angle BCR = 90^{\circ}$,四边形$MBRN$为平行四边形.所以$NR = MB$.因为$MN ⊥ AE$,所以$BR ⊥ AE$.所以$\angle BLE = 90^{\circ}$.所以$\angle CBR + \angle AEB = 90^{\circ}$.因为$\angle BAE + \angle AEB = 90^{\circ}$,所以$\angle CBR = \angle BAE$.所以$\triangle ABE \cong \triangle BCR$(ASA).所以$BE = CR$.所以$DN + NR + CR = BE + EC$,即$DN + NR = EC$.所以$DN + MB = EC$.

问题探究:
(1)连接$AQ$,过点$Q$作$HI // AB$,分别交$AD$,$BC$于$H$,$I$两点,如图②.因为四边形$ABCD$是正方形,所以四边形$ABIH$为矩形.所以$HI ⊥ AD$,$HI ⊥ BC$,$HI = AB = AD$.所以$\angle AHQ = \angle DHQ = \angle QIE = 90^{\circ}$,即$\angle QEI + \angle EQI = 90^{\circ}$,$\angle HQD + \angle BDA = 90^{\circ}$.因为$BD$是正方形$ABCD$的对角线,所以$\angle BDA = 45^{\circ}$.所以$\angle HQD = 90^{\circ} - \angle BDA = 45^{\circ}$,即$\angle HQD = \angle BDA$.所以$HQ = HD$.所以$AD - HD = HI - HQ$,即$AH = QI$.因为$MN ⊥ AE$,$P$为$AE$的中点,所以$MN$是$AE$的垂直平分线,即$AQ = QE$.所以$Rt \triangle AHQ \cong Rt \triangle QIE$(HL).所以$\angle AQH = \angle QEI$.所以$\angle AQH + \angle EQI = \angle QEI + \angle EQI = 90^{\circ}$.又$\angle AQH + \angle AQE + \angle EQI = 180^{\circ}$,所以$\angle AQE = 90^{\circ}$.所以$\triangle AQE$是等腰直角三角形.所以$\angle EAQ = \angle AEQ = 45^{\circ}$,即$\angle AEF = 45^{\circ}$.
(2)如图③,过点$P$作$GK // AD$,交$AB$,$CD$于$G$,$K$两点,取$AB$的中点为$S'$,连接$PS'$.因为四边形$ABCD$是边长为$4$的正方形,所以$AB = AD = 4$,$AD // BC$,$\angle BAD = 90^{\circ}$,$\angle KDP = \angle ABD = 45^{\circ}$.易得四边形$AGKD$是矩形,所以$AG = DK$,$\angle AGP = \angle PKN = 90^{\circ}$.又$\angle DPK + \angle KDP = 90^{\circ}$,所以$\angle DPK = 90^{\circ} - \angle KDP = 45^{\circ}$,即$PK = DK$.所以$AG = PK$.因为$MN ⊥ AE$,所以$\angle APN = 90^{\circ}$.又$\angle APN + \angle APG + \angle KPN = 180^{\circ}$,所以$\angle APG + \angle KPN = 90^{\circ}$.因为$\angle KPN + \angle PNK = 90^{\circ}$,所以$\angle APG = \angle PNK$.所以$\triangle AGP \cong \triangle PKN$(AAS).所以$AP = PN$,即$\triangle APN$是等腰直角三角形.所以$\angle PAN = 45^{\circ}$.由翻折的性质,得$\angle P'AN = \angle PAN = 45^{\circ}$,$AP' = AP$,所以$\angle PAP' = 90^{\circ}$.因为$\angle S'AP + \angle PAD = \angle BAD = 90^{\circ}$,$\angle SAP' + \angle PAD = \angle PAP' = 90^{\circ}$,所以$\angle S'AP = \angle SAP'$.又$AB = AD$,所以$\frac{1}{2}AB = \frac{1}{2}AD$,即$AS' = AS$.所以$\triangle AS'P \cong \triangle ASP$(SAS).所以$PS' = P'S$.因为$S'$为定点,所以当$PS' ⊥ BD$时,$PS'$的长取最小值,即$P'S$的长取最小值.当$PS' ⊥ BD$时,$\angle BS'P + \angle ABD = 90^{\circ}$,所以$\angle BS'P = \angle ABD = 45^{\circ}$,即$PS' = BP$.在$Rt \triangle S'PB$中,$BS' = \frac{1}{2}AB = 2$,由勾股定理,得$PS'^2 + BP^2 = BS'^2$,即$2PS'^2 = 4$,解得$PS' = \sqrt{2}$(负值已舍去).则$P'S = \sqrt{2}$.所以$P'S$的长的最小值为$\sqrt{2}$.
AP
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