如图,正方形ABCD的边长为1㎝,M,N分别是BC,CD上两个动点,且始终保持AM⊥MN,当M点运动到什么位置时,

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如图,正方形ABCD边长为4,M、N分别是BC、CD上的两个动点,当M点在BC上运动时,保持AM和MN垂直.(1)求~

(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,∴∠B=∠C=90°,∴∠AMB+∠BAM=90°,又∵AM⊥MN,∴∠AMN=90°,∴∠AMB+∠NMC=90°,∴∠BAM=∠NMC,∴Rt△ABM∽Rt△MCN;(2)AM=PM.证明:∵四边形ABCD为正方形,∴AB=BC,∠B=∠BCD=90°,∵AH=MC,∴BH=BM,∴∠BMH=∠BHM=45°,∴∠AHM=135°,∵AM⊥MN,∴∠2+∠3+∠BMH=90°,∴∠2+∠3=45°,∵∠1+∠2=∠BHM=45°,∴∠1=∠3,∵CP是正方形外角平分线,∴∠PCN=45°,∴∠PCM=90°+45°=135°,∴∠AHM=∠MCP,在△AHM和△MCP中,∵∠1=∠3AH=MC∠AHM=∠MCP,∴△AHM≌△MCP(ASA),∴AM=PM;(3)解:∵正方形ABCD边长为4,BM=1,∴CM=4-1=3,∵Rt△ABM∽Rt△MCN,∴ABMC=BMCN,即43=1CN,∴CN=34,∴S梯形ABCN=12(AB+CN)?BC=12×(4+34)×4=192;∵正方形ABCD边长为4,BM=x,∴CM=4-x,∵Rt△ABM∽Rt△MCN,∴ABMC=BMCN,即44?x=xCN,∴CN=?x2+4x4,∴y=S梯形ABCN=12(AB+CN)?BC=12×(4+?x2+4x4)×4=-12x2+2x+8=-12(x-2)2+10,∴当x=2时,四边形ABCN的面积最大,最大面积为10;(4)解:∵∠B=∠AMN=90°,∴要使Rt△ABM∽Rt△AM

因为Rt△ABM∽Rt△AMN,其中∠ABM=∠AMN=90°
所以,∠BAM=∠MAN
所以:AB/AM=BM/MN

在Rt△ABM中,由勾股定理得到:AM=√(16+x^2)
由(1)的过程知,CN=x(4-x)/4
所以,在Rt△MCN中由勾股定理得到:
MN=√{(4-x)^2+[x(4-x)/4]^2}=√{(4-x)^2+[x^2(4-x)^2/16]}
=√[(4-x)^2*(x^2+16)]/16
=[(4-x)/4]*√(x^2+16)
代入(1)中有:4/√(16+x^2)=x/[(4-x)/4]*√(x^2+16)
所以:x/(4-x)=1
解得:x=2

 

在△ABM中,有∠BAM+∠B=∠AMC=∠AMN+∠CMN

由AM⊥MN得∠AMN=∠B=90°

所以∠BAM=∠CMN,加上∠B=∠C=90°

有△ABM∽△MCN,得AM/MN=AB/MC

由已知△ABM∽△AMN得AB/AM=BM/MN,即AM/MN=AB/BM

所以AB/MC=AB/BM,得BM=MC

则M是BC中点,有x=BM=BC/2=1/2(cm)

所以当x=1/2cm时,有Rt△ABM∽Rt△AMN



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