题目内容

10.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)证明:Rt△ABM∽Rt△MCN;
(2)设BM=x,梯形ABCN的面积为y,求y与x之间的函数关系式;
(3)当M点运动到什么位置时Rt△ABM∽Rt△AMN,求x的值.

分析 (1)欲证明Rt△ABM∽Rt△MCN,只要证明∠BAM=∠CMN即可.
(2)由△ABM∽△MCN,$\frac{AB}{MC}$=$\frac{BM}{CN}$,求出CN,根据梯形面积公式即可解决问题.
(3)由Rt△ABM∽Rt△AMN,得$\frac{AB}{AM}$=$\frac{BM}{MN}$,由(1)知

AM
MN
=
AB
MC
,推出
AB
BM
=
AB
MC
,推出BM=MC,由此解决问题.

解答 (1)证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴∠BAM∠AMB=90°,
∵AM⊥MN,
∴∠AMN=90°,
∴∠AMB∠CMN=90°,
∴∠BAM=∠CMN,
∵∠B=∠C=90°,
∴Rt△ABM∽Rt△MCN

(2)解:∵△ABM∽△MCN
∴$\frac{AB}{MC}$=$\frac{BM}{CN}$,
∴$\frac{4}{4-x}=\frac{x}{CN}$,
∴CN=$\frac{4x-{x}^{2}}{4}$
∴y=$\frac{1}{2}$(AB+CN)•BC
=-$\frac{1}{2}$x2+2x+8.(0<x<4)

(3)解:∵∠B=∠AMN=90°,
∴要使△ABM∽△AMN,必须有

AB
AM
=
BM
MN

由(1)知
AM
MN
=
AB
MC

AB
BM
=
AB
MC

∴BM=MC,
∴当点M运动到BC的中点时,△ABM∽△AMN,此时x=2.

点评 本题考查正方形的性质、相似三角形的判定和性质.梯形的面积公式等知识,解题的关键是熟练掌握相似三角形的判定,学会用方程的思想思考问题,属于中考常考题型.

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