如图1,在正方形ABCD中,点M、N分别在AD、CD上,若∠MBN=45°,易证MN=AM+CN⑴ 如图2,在梯形ABC

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  • (1)MN=AM+CN,证明见解析(2)MN=CN-AM

    (1)MN=AM+CN。证明如下:

    如图,∵BC∥AD,AB=BC=CD,∴梯形ABCD是等腰梯形。

    ∴∠A+∠BCD=180°。

    把△ABM绕点B顺时针旋转到△CBM′,

    则AM=CM′,BM=BM′,∠A=∠BCM′,∠ABM=∠M′BC,

    ∴∠BCM′+∠BCD=180°。∴点M′、C、M三点共线。

    ∵∠MBN=

    ∠ABC,

    ∴∠M′BN=∠M′BC+∠CBN=∠ABM+∠CBN=∠ABC-∠MBN=

    ∠ABC。

    ∴∠MBN=∠M′BN。

    在△BMN和△BM′N中,∵ BM="BM′" ,∠MBN=∠M′BN, BN=BN,

    ∴△BMN≌△BM′N(SAS),∴MN=M′N。

    又∵M′N=CM′+CN=AM+CN,∴MN=AM+CN。

    (2)MN=CN-AM。

    (1)先判定梯形ABCD是等腰梯形,根据等腰梯形的性质可得∠A+∠BCD=180°,再把△ABM绕点B顺时针旋转90°,点A与点C重合,点M到达点M′,根据旋转变换的性质,可得AM=CM′,BM=BM′,∠A=∠BCM′,∠ABM=∠M′BC,然后证明M′、C、N三点共线,再利用“边角边”证明△BMN和△BM′N全等,然后根据全等三角形对应边相等即可得证。

    (2)在∠CBN内部作∠CBM′=∠ABM交CN于点M′,然后证明∠C=∠BAM,再利用“角边角”证明△ABM和△CBM′全等,根据全等三角形对应边相等可得AM=CM′,BM=BM′,再证明∠MBN=∠M′BN,利用“边角边”证明△MBN和△M′BN全等,根据全等三角形对应边相等可得MN=M′N,从而得到MN=CN-AM:

    如图,作∠CBM′=∠ABM交CN于点M′,

    ∵∠ABC+∠ADC=180°,∴∠BAD+∠C=360°-180°=180°。

    又∵∠BAD+∠BAM=180°,∴∠C=∠BAM。

    在△ABM和△CBM′中,∵∠CBM′=∠ABM′ ,AB="BC" ,∠C=∠BAM,

    ∴△ABM≌△CBM′(ASA)。∴AM=CM′,BM=BM′。

    ∵∠MBN=

    ∠ABC,

    ∴∠M′BN=∠ABC-(∠ABN+∠CBM′)=∠ABC-(∠ABN+∠ABM)

    =∠ABC-∠MBN=

    ∠ABC。

    ∴∠MBN=∠M′BN。

    在△MBN和△M′BN中,∵BM="BM′" ,∠MBN=∠M′BN, BN=BN,

    ∴△MBN≌△M′BN(SAS)。∴MN=M′N。

    ∵M′N=CN-CM′=CN-AM,∴MN=CN-AM。