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探究证明:(1)如图1,矩形ABCD中,点M、N分别在边BC,CD上,AM⊥BN,求证:BNAM=BCAB.(2)如图2
题目内容:
探究证明:
(1)如图1,矩形ABCD中,点M、N分别在边BC,CD上,AM⊥BN,求证:BN AM
=BC AB
.
(2)如图2,矩形ABCD中,点M在边BC上,EF⊥AM,EF分别交AB,CD于点E、点F,试猜想EF AM
与BC AB
有什么数量关系?并证明你的猜想.
拓展应用:综合(1)、(2)的结论解决以下问题:
(3)如图3,四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=AD=10,BC=CD=5,AM⊥DN,点M,N分别在边BC,AB上,求DN AM
的值.
优质解答
(1)如图1中,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠C=90°
∴∠NBA+∠NBC=90°,
∵AM⊥BN,
∴∠MAB+∠NBA=90°,
∴∠NBC=∠MAB,
∴△BCN∽△ABM,
∴BN AM
=BC AB
.
(2)结论:EF AM
=BC AB
.
理由:如图2中,过点B作BG∥EF交CD于G,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∴四边形BEFG是平行四边形,
∴BG=EF,
∵EF⊥AM,
∴BG⊥AM,
∴∠GBA+∠MAB=90°,
∵∠ABC=∠C=90°,
∴∠GBC+∠GBA=90°,
∴∠MAB=∠GBC,
∴△GBC∽△MAB,
∴BG AM
=BC AB
,
∴EF AM
=BC AB
.
(3)如图3中,过点D作平行于AB的直线交过点A平行于BC的直线于R,交BC的延长线于S,连接AC,则四边形ABSR是平行四边形.
∵∠ABC=90°,
∴四边形ABSR是矩形,
∴∠R=∠S=90°,RS=AB=10,AR=BS,
∵AM⊥DN,
∴由(2)中结论可得:DN AM
=BS AB
,
∵AB=AD,CB=CD,AC=AC,
∴△ACD≌△ACB,
∠ADC=∠ABC=90°,
∴∠SDC+∠RDA=90°,
∵∠RAD+∠RDA=90°,
∴∠RAD=∠SDC,
∴△RAD∽△SDC,
∴∴CD AD
=SC RD
,设SC=x,
∴5 10
=x RD
,
∴RD=2x,DS=10-2x,
在Rt△CSD中,∵CD2=DS2+SC2,
∴52=(10-2x)2+x2,
∴x=3或5(舍弃),
∴BS=5+x=8,
∴DN AM
=BS AB
=8 10
=4 5
.
(1)如图1,矩形ABCD中,点M、N分别在边BC,CD上,AM⊥BN,求证:
BN |
AM |
BC |
AB |
(2)如图2,矩形ABCD中,点M在边BC上,EF⊥AM,EF分别交AB,CD于点E、点F,试猜想
EF |
AM |
BC |
AB |
拓展应用:综合(1)、(2)的结论解决以下问题:
(3)如图3,四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=AD=10,BC=CD=5,AM⊥DN,点M,N分别在边BC,AB上,求
DN |
AM |
优质解答
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠C=90°
∴∠NBA+∠NBC=90°,
∵AM⊥BN,
∴∠MAB+∠NBA=90°,
∴∠NBC=∠MAB,
∴△BCN∽△ABM,
∴
BN |
AM |
BC |
AB |
(2)结论:
EF |
AM |
BC |
AB |
理由:如图2中,过点B作BG∥EF交CD于G,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∴四边形BEFG是平行四边形,
∴BG=EF,
∵EF⊥AM,
∴BG⊥AM,
∴∠GBA+∠MAB=90°,
∵∠ABC=∠C=90°,
∴∠GBC+∠GBA=90°,
∴∠MAB=∠GBC,
∴△GBC∽△MAB,
∴
BG |
AM |
BC |
AB |
∴
EF |
AM |
BC |
AB |
(3)如图3中,过点D作平行于AB的直线交过点A平行于BC的直线于R,交BC的延长线于S,连接AC,则四边形ABSR是平行四边形.
∵∠ABC=90°,
∴四边形ABSR是矩形,
∴∠R=∠S=90°,RS=AB=10,AR=BS,
∵AM⊥DN,
∴由(2)中结论可得:
DN |
AM |
BS |
AB |
∵AB=AD,CB=CD,AC=AC,
∴△ACD≌△ACB,
∠ADC=∠ABC=90°,
∴∠SDC+∠RDA=90°,
∵∠RAD+∠RDA=90°,
∴∠RAD=∠SDC,
∴△RAD∽△SDC,
∴∴
CD |
AD |
SC |
RD |
∴
5 |
10 |
x |
RD |
∴RD=2x,DS=10-2x,
在Rt△CSD中,∵CD2=DS2+SC2,
∴52=(10-2x)2+x2,
∴x=3或5(舍弃),
∴BS=5+x=8,
∴
DN |
AM |
BS |
AB |
8 |
10 |
4 |
5 |
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