Question

【題目】如圖，在Rt△ACB中，∠ACB=90°，∠A=30°，點(diǎn)D是AB邊的中點(diǎn)．

（1）如圖1，若CD=4，求△ACB的周長(zhǎng)．

（2）如圖2，若E為AC的中點(diǎn)，將線段CE以C為旋轉(zhuǎn)中心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°，使點(diǎn)E至點(diǎn)F處，連接BF交CD于點(diǎn)M，連接DF，取DF的中點(diǎn)N，連接MN，求證：MN=2CM．

（3）如圖3，以C為旋轉(zhuǎn)中心將線段CD順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，使點(diǎn)D至點(diǎn)E處，連接BE交CD于M，連接DE，取DE的中點(diǎn)N，連接交MN，試猜想BD、MN、MC之間的關(guān)系，直接寫出其關(guān)系式，不證明．

Answer 1

【答案】（1）12+4；（2）證明見(jiàn)解析；（3）證明見(jiàn)解析.

【解析】（1）根據(jù)直角三角形斜邊中線的性質(zhì)，直角三角形30度角性質(zhì)以及勾股定理即可解決問(wèn)題．

（2）如圖2中，作BQ⊥CD于Q，F(xiàn)P∥MN交DC的延長(zhǎng)線于P．首先證明△BQM≌△FCM，推出QC=2CM，再證明△BQC≌△FCP，推出PF=BC=2QC，再根據(jù)三角形中位線定理即可解決問(wèn)題．

（3）結(jié)論：（BD）2+（BD-CM）2=MN2．作BQ⊥CD于Q，連接QN，只要證明△QMN是直角三角形，QN=BD，QM=BD-CM即可解決問(wèn)題．

如圖1中，

在Rt△ACB中，∵∠ACB=90°，∠A=30°，點(diǎn)D是AB邊的中點(diǎn)．

∴CD=BD=AD=4，BC=AB=4，

∴AC==，

∴△ABC的周長(zhǎng)為4+8+4=12+4．

（2）證明：如圖2中，作BQ⊥CD于Q，F(xiàn)P∥MN交DC的延長(zhǎng)線于P．

∵△BDC是等邊三角形，邊長(zhǎng)為2，

∴高BQ=2，∠DCB=60°，∠ACD=30°

∵EA=EC=2，

∴CE=CF=BQ，

∵∠ECF=60°，∠ACD=30°，

∴∠DCF=90°，

∴∠BQM=∠MCF=90°，

在△BQM和△FCM中，

，

∴△BQM≌△FCM，

∴QM=MC．QC=2MC，

∵DN=NF，MN∥FP，

∴DM=MP，

∴DQ=CP=QC，

在△BQC和△FCP中，

，

∴△BQC≌△FCP，

∴PF=BC=DC=2QC，

∵MN=PF，

∴MN=QC=2CM．

（3）解：如圖3中，結(jié)論：（BD）2+（BD-CM）2=MN2．理由如下：

作BQ⊥CD于Q，連接QN，

∵△BDC是等邊三角形，

∴∠DBQ=30°，

∴DQ=QC=BD，

∵DC=CE，DC⊥CE，

∴∠CDE=∠CED=45°，

∵DQ=QC，DN=NE，

∴QN∥EC，

∴∠QDN=∠NQM=∠DCE=90°，

∴∠QDN=∠QND=45°，

∴QD=QN=BD，

∵QN2+QM2=MN2，

∴（BD）2+（BD-CM）2=MN2．