3. 如图,在$△ ABC$中,$AB=AC=5$,$S_{△ ABC}=12$,$AD$是$△ ABC$的中线,$F$是$AD$上的动点,$E$是$AC$边上的动点,则$CF+EF$的最小值为 (
D
)

A.$3$
B.$\dfrac{6}{5}$
C.$\dfrac{12}{5}$
D.$\dfrac{24}{5}$
解析:
【分析】
本题属于最短路径类问题,解题思路如下:①首先利用等腰三角形三线合一的性质,判断AD是BC的垂直平分线,可得点C关于AD的对称点是点B,因此可以将CF转化为BF,把求CF+EF的最小值转化为求BF+EF的最小值;②根据两点之间线段最短和垂线段最短的结论,可知当B、F、E三点共线,且BE垂直AC时,BF+EF的长度最小,此时最小值就是AC边上的高BE的长度;③最后利用三角形面积公式计算出这条高的长度即可。
【解析】
解:
∵AB=AC,AD是△ABC的中线,
∴AD垂直平分BC(等腰三角形三线合一),
∴点C关于AD的对称点为点B,
∴CF=BF,
∴CF+EF=BF+EF。
根据两点之间线段最短、垂线段最短的性质,当B、F、E三点共线,且BE⊥AC时,BF+EF取得最小值,最小值为AC边上的高BE的长度。
已知$S_{△ ABC}=12$,$AC=5$,由三角形面积公式:
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}× AC × BE$
代入数值可得:$12=\frac{1}{2}×5× BE$,
解得$BE=\frac{24}{5}$。
即CF+EF的最小值为$\frac{24}{5}$。
【答案】
D
【知识点】
等腰三角形的性质;最短路径问题;三角形面积计算
【点评】
本题是最短路径问题的典型考法,解题核心是利用轴对称实现线段的等量转化,将两条线段和的最小值转化为点到直线的垂线段长度,再借助面积法求高,解题过程中要注意转化思想的应用。
【难度系数】
0.7