题目内容
【题目】已知△ABC三边长a=b=6,c=12.
(1)如图1,以点A为原点,AB所在直线为x轴建立平面直角坐标系,直接出点B,C的坐标.
(2)如图2,过点C作∠MCN=45°交AB于点M,N,请证明AM2+BN2=MN2;
(3)如图3,当点M,N分布在点B异侧时,则(3)中的结论还成立吗?
【答案】(1)点C的坐标为(6,6);(2)见解析;(3)仍然成立.
【解析】
(1)利用勾股定理逆定理判断出是直角三角形,从而得到△ABC是等腰直角三角形,再根据等腰直角三角形的性质求出点C的横坐标与纵坐标即可得解;
(2)把△ACM绕点C逆时针旋转90°得到△BCM′,连接M′N,根据旋转的性质可得AM=BM′、CM=CM′、∠CAM=∠CBM′,∠ACM=∠BCM′,然后求出∠MCN=∠M′CN,∠M′BN=90°,再利用“边角边”证明△MCN和△M′CN全等,根据全等三角形对应边相等可得MN=M′N,然后利用勾股定理列式证明即可;
(3)把△BCN绕点C顺时针旋转90°得到△ACN′,根据旋转的性质可得AN′=BN,CN′=CN,∠CAN′=∠CBN,然后判断出点N′在y轴上,再求出∠MCN′=45°,从而得到∠MCN=∠MCN′,再利用“边角边”证明△MCN和△MCN′全等,根据全等三角形对应边相等可得MN=MN′,然后利用勾股定理列式即可得证.
(1)∵a=b=6,c=12,
∵a2+b2=(6)2+(6)2=144=c2,
∴△ABC是直角三角形,
又∵a=b,
∴△ABC是等腰直角三角形;
∵AB=c=12,
∴点B(12,0),
如图1,过点C作CD⊥x轴于D,
则AD=CD=AB=×12=6,
∴点C的坐标为(6,6);
(2)如图,把△ACM绕点C逆时针旋转90°得到△BCM′,连接M′N,
由旋转的性质得,AM=BM′、CM=CM′、∠CAM=∠CBM′=45°,∠ACM=∠BCM′,
∴∠M′BN=∠ABC+∠CBN′=45°+45°=90°,
∵∠MCN=45°,
∴∠M′CN=∠BCN+∠BCM′=∠BCN+∠ACM=90°﹣∠MCN=90°﹣45°=45°,
∴∠MCN=∠M′CN,
在△MCN和△M′CN中,
∵,
∴△MCN≌△M′CN(SAS),
∴MN=M′N,
在Rt△M′NB中,BM′2+BN2=M′N2,
∴AM2+BN2=MN2;
(3)仍然成立,
如图3,∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠CAB=∠CBA=45°,
把△BCN绕点C顺时针旋转90°得到△ACN′,
由旋转的性质得,AN′=BN,CN′=CN,∠CAN′=∠CBN=135°,
∴∠MAN′=135°﹣45°=90°,
∴点N′在y轴上,
∵∠MCN=45°,
∴∠MCN′=90°﹣45°=45°,
∴∠MCN=∠MCN′,
在△MCN和△MCN′中,
∵,
∴△MCN≌△MCN′(SAS),
∴MN=MN′,
在Rt△AMN′中,AM2+AN′2=MN′2,
∴AM2+BN2=MN2.