问题1:如图1,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AB=BC=CD,点M,N分别在AD,CD上,若∠MBN=1/2∠ABC,试探究线段MN,AM,CN有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想,不用证明;问
题目
问题1:如图1,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AB=BC=CD,点M,N分别在AD,CD上,若∠MBN=
∠ABC,试探究线段MN,AM,CN有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想,不用证明;
问题2:如图2,在四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC+∠ADC=180°,点M,N分别在DA,CD的延长线上,若∠MBN=
∠ABC仍然成立,请你进一步探究线段MN,AM,CN又有怎样的数量关系?写出你的猜想,并给予证明.
答案
(1)MN=AM+CN.
理由如下:
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∠BAC度数到△CBM′(或延长线段DC,并在延长上截取CM′=AM,连接BM′),则△ABM≌△CBM′,
∴AM=CM′,BM=BM′,∠A=∠BCM′,∠ABM=∠M′BC,
∴∠BCM′+∠BCD=180°,
∴点M′、C、N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,
∵
,
∴△BMN≌△BM′N(SAS),
∴MN=M′N,
又∵M′N=CM′+CN=AM+CN,
∴MN=AM+CN;
(2)猜想的结论:MN=CN-AM.
理由如下: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,
,
∴△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,
∵
,
∴△MBN≌△M′BN(SAS),
∴MN=M′N,
∵M′N=CN-CM′=CN-AM,
∴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顺时针旋转使点A与点C重合,点M到达点M′,根据旋转变换的性质,△ABM和△CBM′全等,根据全等三角形对应边相等可得AM=CM′,BM=BM′,根据全等三角形对应角相等可得∠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.
等腰梯形的性质;全等三角形的判定与性质.
本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,等腰梯形的两底角互补,利用旋转变换作辅助线,构造出全等三角形,把MN、AM、CN通过等量转化到两个全等三角形的对应边是解题的关键,本题灵活性较强,对同学们的能力要求较高.
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