隐形圆的压轴题,在公众号上已经发表过很多了,有兴趣的可以在公众号搜索,查看。
【求解】
由对称性质,AA'⊥PD
所以有定边AD对定角∠AMD=90°,必有隐形圆
如上图,点M的轨迹是以AD为直径,中点O为圆心的圆,轨迹仅在矩形内部的半圆弧AMD
如上图,做点A关于BC的对称点E,连接BE、QE
由对称性,AB=BE,AQ=QE
则待求式AQ+MQ= MQ+QE
直接求上述线段和显然不好求,
如上图,连接OM,则OM=AD/2 = √2
注意到点O、点E都是定点,
根据两点之间线段最短,故折线 OM+MQ+QE有最小值,
如上图,连接QE交圆O于点M',交BC于点Q'
在Rt△OAE中,
AE=AB+BE=4√3,OA=AD/2=√2
由勾股定理,易求OE=5√2
所以 (OM+MQ+QE)min = OE=5√2
而OM=√2,是定值,
故 (MQ+QE)min = OE - OM =4√2
所以 (AQ+MQ)min = 4√2