如图四边形ABCD是菱形,且∠ABC=60,△ABE是等边三角形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM,则下列五个结论中正确的是( )

所属学校:学历教育 科目:初中数学 2024-10-01 10:14:35 初中数学

如图四边形ABCD是菱形,且∠ABC=60,△ABE是等边三角形,M为对角线BD(不含B点)上任意一点,将BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接EN、AM、CM,则下列五个结论中正确的是( )

①若菱形ABCD的边长为1,则AM+CM的最小值1;

②△AMB≌△ENB;

③S四边形AMBE=S四边形ADCM;

④连接AN,则AN⊥BE;

⑤当AM+BM+CM的最小值为21时,菱形ABCD的边长为2.

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A. ①②③ B. ②④⑤ C. ①②⑤ D. ②③⑤

【答案】

C

【解析】

解:①连接AC,交BD于点O,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,BD⊥AC,AO=BO

∴点A,点C关于直线BD对称,∴M点与O点重合时AM+CM的值最小为AC的值

∵∠ABC=60,∴△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∵AB=1,∴AC=1,即AM+CM的值最小为1,故①正确.

②∵△ABE是等边三角形,∴BA=BE,∠ABE=60°.

∵∠MBN=60°,∴∠MBN﹣∠ABN=∠ABE﹣∠ABN.

即∠MBA=∠NBE.

又∵MB=NB,∴△AMB≌△ENB(SAS),故②正确.

③∵S△ABE+S△ABM=S四边形AMBE

S△ACD+S△AMC=S四边形ADCM,且S△AMB≠S△AMC,∴S△ABE+S△ABM≠S△ACD+S△AMC,∴S四边形AMBE≠S四边形ADCM,故③错误.

④假设AN⊥BE,且AE=AB,∴AN是BE的垂直平分线,∴EN=BN=BM=MN,∴M点与O点重合,∵条件没有确定M点与O点重合,故④错误.

⑤如图,连接MN,由(1)知,△AMB≌△ENB,∴AM=EN,∵∠MBN=60°,MB=NB,∴△BMN是等边三角形,∴BM=MN,∴AM+BM+CM=EN+MN+CM.

根据“两点之间线段最短”,得EN+MN+CM=EC最短

∴当M点位于BD与CE的交点处时,AM+BM+CM的值最小,即等于EC的长.

过E点作EF⊥BC交CB的延长线于F,∴∠EBF=180°﹣120°=60°,设菱形的边长为x,∴BF=1x,EF=2x,在Rt△EFC中,∵EF2+FC2=EC2,∴3,解得x=2,故⑤正确.

综上所述,正确的答案是:①②⑤,故选C.

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