Question

在邊長為6的菱形ABCD中，動點M從點A出發(fā)，沿A→B→C向終點C運動，連接DM交AC于點N.

（1）如圖1，當(dāng)點M在AB邊上時，連接BN.

①求證：△ABN≌△ADN；

②若∠ABC = 60°，AM = 4，∠ABN =α，求點M到AD的距離及tanα的值；

（2）如圖2，若∠ABC = 90°，記點M運動所經(jīng)過的路程為x（6≤x≤12）.

試問：x為何值時，△ADN為等腰三角形.

 

Answer 1

（1）①證明：∵四邊形ABCD是菱形

∴AB­ = AD，∠1 =∠2

又∵AN = AN

∴△ABN ≌ △ADN 

②解：作MH⊥DA交DA的延長線于點H，由AD∥BC，得∠MAH =∠ABC = 60°，

在Rt△AMH中，MH = AM?sin60° = 4×sin60° = 2，

∴點M到AD的距離為2.

易求AH=2，則DH=6＋2=8. 

在Rt△DMH中，tan∠MDH=，

由①知，∠MDH=∠ABN=α.

故tanα=

 

（2）解：∵∠ABC=90°，∴菱形ABCD是正方形

此時，∠CAD=45°.

下面分三種情形：

Ⅰ）若ND=NA，則∠ADN=∠NAD=45°.

此時，點M恰好與點B重合，得x=6；

Ⅱ）若DN=DA，則∠DNA=∠DAN=45°.

此時，點M恰好與點C重合，得x=12；

Ⅲ）若AN=AD=6，則∠1=∠2，

由AD∥BC，得∠1=∠4，又∠2=∠3，

∴∠3=∠4，從而CM=CN，

易求AC=6，∴CM=CN=AC－AN=6－6，

故x = 12－CM=12－（6－6）=18－6

綜上所述：當(dāng)x = 6或12 或18－6時，△ADN是等腰三角形