【分析】
(1) 作Q关于BD的对称点时,根据轴对称的性质:对称点的连线被对称轴垂直平分,BD垂直AC,所以只需在DC上截取DQ'=DQ,即可得到所求对称点Q'。
(2) 本题属于“将军饮马”类最短路径问题,解题思路如下:① 利用轴对称性质,将QE转化为Q'E(E在对称轴BD上,故QE=Q'E),此时PE+QE转化为PE+Q'E;② 根据“两点之间线段最短”,PE+Q'E的最小值就是线段PQ'的长度,当P、E、Q'三点共线时取到最小值;③ 结合等边三角形的性质计算PQ'的长度:先求出AQ'、AP的长度,再证明△APQ'为等边三角形,即可得到所求最小值。
【解析】
(1) 在DC边上截取DQ'=DQ,点Q'即为Q关于BD的对称点,作图如图所示

。
(2) 连接PQ'、EQ':
∵ △ABC是等边三角形,
∴ AB=AC,∠A=60°,
∵ BD⊥AC,由等边三角形三线合一的性质可得AD=DC,
∵ Q与Q'关于BD对称,
∴ QD=Q'D,QE=Q'E,
已知QD=15,AQ=20,
∴ AQ' = AQ + QD + DQ' = 20 + 15 + 15 = 50,AC=2AD=2×(AQ+QD)=70,
又
∵ BP=20,
∴ AP=AB - BP = AC - BP =70 - 20=50,
∴ AP=AQ'=50,且∠A=60°,
∴ △APQ'是等边三角形,
∴ PQ'=AQ'=50,
∵ PE + QE = PE + Q'E ≥ PQ'(两点之间线段最短),当P、E、Q'三点共线时等号成立,
∴ PE+QE的最小值为50。
【答案】
(1) 如图所示

;
(2) 50
【知识点】
轴对称的性质,最短路径问题,等边三角形的判定与性质
【点评】
本题将轴对称最短路径模型与等边三角形的性质相结合,解题核心是利用轴对称将两条线段和的最值问题转化为两点之间的线段长度求解,同时结合等边三角形的性质计算线段长度,是几何最值基础应用类题型。
【难度系数】
0.7