如图,在正方形ABCD中,点M是边BC上一点,连接AM,过点C作CH⊥AM交AM的延长线于点H,延长CH于点N,连接MN、BN.若∠MAD=∠BMN,求证:AM=MN+CN.
分析题目条件:
(1)正方形
(2)∠MAD=∠BMN
(3)CH⊥AM
结论让证明:AM=MN+CN,这是一道截长补短的题目。
解析思路
(1)由CH⊥AM和正方形这两个条件可以得到一个几何模型:“8”字型倒角。
由上图可知:∠BAM=∠BCN;
(2)由∠MAD=∠BMN和正方形这两个条件,可以得到:∠MAD=∠BMN=∠AMB;
方法1:在AM上截取MN'=MN,连接CN'
(1)首先证明△BMN≌△BMN',得到BN=BN',∠MBN=∠MBN';
(2)再次证明△BCN≌△BCN',得到CN=CN',∠BCN=∠BCN'=∠BAM;
(3)其次∠BAC=∠BAM+∠CAM=45°,∠BCA=∠BCN'+∠ACN'=45°;所以∠CAM=∠ACN',所以AN'=CN'
(4)最后,通过边之间的关系可以得到:AN'=CN'=CN,所以AM=MN+CN
方法2:延长MN与AB相交于点G,连接CG
(1)首先∠AMB=∠GMB,MB⊥AG,由“三线合一”知:MA=MG;
(2)结合分析和第一步证明可知:∠1=∠2=∠3
(3)同理:∠BGC=∠BGM+∠CGM=45°,∠BCG=∠BCN+∠GCN=45°;所以∠NCG=∠NGC,所以NG=NC;
(4)最后,通过边之间的关系可以得到:AM=MN+CN;
方法3:连接BD交AH于点E,连接EC;
(1)首先证明△ABE≌△CBE,得到AE=CE;
(2)再次证明△ECM≌△NCM,得到EM=MN;
(3)最后,通过边之间的关系可以得到:AM=MN+CN;
方法4:在AB上截取BG=BM,连接CG交AM于点P
(1)首先证明△ABM≌△CBG,得到∠BAM=∠BCG=∠BCN,AG=CM;
(2)再次证明△APG≌△CPM,得到AP=CP;
(3)然后证明△PCM≌△NCM,得到CN=CP=AP;
(4)最后,通过边之间的关系可以得到:AM=MN+CN;
方法5:延长AB与MN相交与点G,延长CN与BG交于点Q
(1)首先∠AMB=∠GMB,MB⊥AG,由“三线合一”知:MA=MG;
(2)△GBM≌△CBQ,所以边之间的关系可以得到QG=CM;
(3)△GNQ≌△CNM,所以NG=NC,NQ=NM;
(4)最后,通过边之间的关系可以得到:AM=MN+CN;
方法6:延长AB与CN交于点G,连接MG;
(1)首先证明△ABM≌△CBG,所以∠AMB=∠NMB=∠CGB;
(2)同时△BGM为等腰RT△;
(3)所以∠NGM=∠CGB-45°;∠NMG=∠BMN-45°;所以∠NGM=∠NMG;所以NG=NM;
(4)最后,通过边之间的关系可以得到:AM=MN+CN;