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4. 已知:如图,在正方形ABCD中,M,N分别是BC,CD上的点.

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/23 02:13:08
4. 已知:如图,在正方形ABCD中,M,N分别是BC,CD上的点.
(1) 若∠MAN=45°,求证:MB+ND=MN .
(2) 若MB+ND=MN,求证:∠MAN=45°.
1)过N做NP垂直于AM.由题意,得:三角形ANP为等腰直角三角形(∠MAN=45°);所以:MN^2=NP^2+PM^2;设正方形ABCD边长为1,BM=b,DN=a.MN^2=NP^2+PM^2------1;MN^2=NC^2+MC^2------2;1,2式联立:NP^2+PM^2=NC^2+MC^2;故:(AN/√2)^2+(AM-AP)^2=(1-DN)^2+(1-BM)^2;       (1+a^2)/2+(1+b^2)-√2*(根号下)√(1+a^2)*(根号下)√(1+b^2)+(1+a^2)/2=(1-a)^2+(1-b)^2;       (1+a^2)+(1+b^2)-√2*(根号下)√(1+a^2)*(根号下)√(1+b^2)=(1+a^2)+(1+b^2)-2(a+b);       √2*(根号下)√(1+a^2)*(根号下)√(1+b^2)=2(a+b);       (1+a^2)*(1+b^2)=2(a+b)^2;       1+a^2+b^2+a^2*b^2=2a^2+2b^2+4ab;        1+a^2*b^2-2ab=a^2+b^2+2ab;       (1-ab)^2=(a+b)^2;因为a<1,b<1,故ab<1;上式为:1-ab=a+b;随便带入1,2式中的一个(以2式为例):MN^2=NC^2+MC^2=(1-a)^2+(1-b)^2                             =1-2a+a^2+1-2b+b^2                             =2-2(a+b)+a^2+b^2                                                          =2-2+2ab+a^2+b^2-------->1-ab=a+b;                             =(a+b)^2;故:MN=a+b=MB+ND,原题得证.2)由MB+ND=MN,得:NC^2+MC^2=(MB+ND)^2;         所以:(1-a)^2+(1-b)^2=(a+b)^2;                a+b=1-ab;下面用1)的证明倒推.