【分析】
本题考查隐圆思想在几何问题中的应用,解题思路如下:
1. 第①小问:已知AB=AC=AD,可知点B、C、D到定点A的距离相等,因此三点在以A为圆心AB为半径的圆上,利用同弧所对圆周角是圆心角的一半即可求解∠BDC。
2. 第②小问:通过角度推导得出∠APB=90°,即定弦AB所对的角为定角90°,因此点P在以AB为直径的圆上,为后续求最值铺垫。
3. 第(1)问:由对称性质得AM=AB为定长,故M在以A为圆心AB为半径的圆上,线段MC的最小值为点C到圆心A的距离减去半径。
4. 第(2)问①:通过SAS证明△ADE≌△DCF,即可得到AE和DF的数量与位置关系;②由①得∠APD=90°,可知点P在以AD为直径的圆上,结合动点范围确定路径为四分之一圆弧,再用弧长公式计算即可。
【解析】
① 由题意,点B、C、D都在⊙A上,弧BC所对的圆心角为∠BAC=56°,圆周角为∠BDC,根据圆周角定理,$∠ BDC=\frac{1}{2}∠ BAC=28°$。
② $\because∠ ABP+∠ PBC=90°$,$∠ PAB=∠ PBC$,$\therefore∠ BAP+∠ ABP=90°$,$\therefore∠ APB=180°-90°=90°$。
(1)$\because$点M是B关于AP的对称点,$\therefore AM=AB=6$,即点M的轨迹是以A为圆心,6为半径的圆。在矩形ABCD中,$AC=\sqrt{AB^2+BC^2}=\sqrt{6^2+8^2}=10$,$\therefore MC$的最小值为$AC-AM=10-6=4$。
(2)① 结论:$AE=DF$,$AE⊥ DF$,理由如下:
$\because$四边形ABCD是正方形,$\therefore AD=DC$,$∠ ADE=∠ DCF=90°$,
在$△ ADE$和$△ DCF$中,
$\begin{cases} AD=DC, \\ ∠ ADE=∠ DCF, \\ DE=CF, \end{cases}$
$\therefore△ ADE≌△ DCF(\mathrm{SAS})$,
$\therefore AE=DF$,$∠ DAE=∠ FDC$,
$\because∠ ADE=90°$,$\therefore∠ ADP+∠ FDC=90°$,
$\therefore∠ ADP+∠ DAE=90°$,
$\therefore∠ APD=180°-90°=90°$,$\therefore AE⊥ DF$。
② 连接AC、BD交于点O,$\because$点P运动过程中始终有$∠ APD=90°$,$\therefore$点P的运动路径是以AD为直径的圆上的$\overset{\frown}{DPO}$(四分之一圆弧)。$AD=10$,故圆的半径为5,对应圆心角为$90°$,根据弧长公式:$l=\frac{nπ r}{180}=\frac{90π×5}{180}=\frac{5π}{2}$。
【答案】
$28°$;$90°$
(1) $4$
(2) ① $AE=DF$,$AE⊥ DF$,理由见解析;② $\frac{5π}{2}$

【知识点】
圆周角定理,全等三角形判定与性质,弧长计算
【点评】
本题围绕“化隐圆为显圆”的核心解题思想展开,融合了三角形全等、圆周角性质、动点轨迹、弧长计算、最值求解等多个知识点,需要学生能够抓住定长、定角的特征判断动点轨迹,将复杂的几何问题转化为熟悉的圆相关问题求解,能有效锻炼几何综合分析能力。
【难度系数】
0.4