如图①,在△ABC中,∠BAC=100°,AB=AC=3,D是BC的中点。小明对图①进行了如下探究:在线段AD上任取一点P,连接PB。将线段PB绕P按逆时针方向旋转80°,点B对应点是点E,连接BE,得到△BPE。小明发现,随着点P在线段AD上位置变化,点E的位置也在变化,点E可能在直线AD的左侧,也可能在直线AD上,还可能在直线AD的右侧。
请你帮助小明继续探究,并解答下列问题:
(1)当点E在直线AD上时,如图②所示。
①∠BEP= °;
②连接CE,直线CE与直线AB的位置关系是 。
(2)请在图③中画出△BPE,使点E在直线AD的右侧,连接CE。试判断直线CE与直线AB的位置关系,并说明理由。
(3)当点P在线段AD上运动时,求AE的最小值

图①

图②

图③
知识点本题属于几何变换综合题,考查了等腰三角形的性质,平行线的判定,圆周角定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,灵活运用所学知识解决问题,学会利用辅助圆解决问题。
第(1)问的第①利用等腰三角形的性质即可解决问题。第②小问是填空题,不需要写理由。常见的位置关系有垂直和平行,在本题中不可能是垂直关系,应该是平行关系。
第(2)问首先需要自己画图,以P为圆心,PB为半径作⊙P。利用圆周角定理证明∠BCE=40°,内错角相等,两直线平行。
第(3)问因为点E在射线CE上运动,点P在线段AD上运动,所以当点P运动到与点A重合时,AE的值最小,此时AE的最小值等于线段AB的长度。
解答(1)①50° ② 平行
(2)平行
(3)3
PS:详细解答过程请私信:20230804