如图,已知正方形 $ABCD$ 边长为 $3$,点 $E$ 在 $AB$ 边上且 $BE=1$,点 $P,Q$ 分别是边 $BC,CD$ 的动点(均不与顶点重合)当四边形 $AEPQ$ 的周长取最小值时,四边形 $AEPQ$ 的面积是
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    几何部分
    >
    线段最值
    >
    轴对称之最短路径
【答案】
$\dfrac 92$
【解析】
如图,作正方形 $A'B'CD$ 和正方形 $A''B'CD'$,其中正方形 $A'B'CD$ 与正方形 $ABCD$ 关于 $CD$ 成轴对称,正方形 $A''B'CD'$ 与正方形 $ABCD$ 关于点 $C$ 成中心对称.点 $P'$ 在 $CB'$ 上,满足 $CP'=CP$,点 $E'$ 在 $A''B'$ 上,满足 $B'E'=BE$.连接 $P'Q,P'E'$,则 $P'Q=PQ,P'E'=PE$.
如图,当 $A,Q,P',E'$ 四点共线时,四边形 $AEPQ$ 的周长取最小值.由 $\dfrac{DA}{DQ}=\dfrac{A'A}{A'E'}$,可得 $DQ=2$,
所以 $CQ=1$.
由 $\dfrac{CQ}{CP'}=\dfrac{B'E'}{B'P'}$,可得 $B'P'=CP'=\dfrac 32$,
所以 $BP=CP=\dfrac 32$.
所以 $S_{四边形AEPQ}=S_{正方形ABCD}-S_{\triangle ADQ}-S_{\triangle PCQ}-S_{\triangle PBE}=\dfrac 92$.
题目 答案 解析 备注
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