(2010重庆改编)等边
的两边AB、AC所在直线上分别有两点M、N,D为
外一点,且
,
,BD=DC.探究:当M、N分别在直线AB、AC上移动时,BM、NC、MN之间的数量关系及
的周长Q与等边
的周长L的关系.
(I)如图1,当点M、N在边AB、AC上,且DM=DN时,BM、NC、MN之间的数量关系是_____________;此时
___________;

(II)如图2,点M、N在边AB、AC上,且当DM
DN时,猜想(I)问的两个结论还成立吗?写出你的猜想并加以证明;

(III)如图3,当M、N分别在边AB、CA的延长线上时,若AN=
,则Q=_________(用
、L表示).

答案
(1)如图,
BM、NC、MN之间的数量关系BM+NC=MN.此时.(2)猜想:结论仍然成立.
证明:如图,延长AC至E,使CE=BM,连接DE.
∵BD=CD,且∠BDC=120°,∴∠DBC=∠DCB=30°.
又△ABC是等边三角形,∴∠MBD=∠NCD=90°.
在△MBD与△ECD中:BM=CE、∠MBD=∠ECD、BD=DC
∴△MBD≌△ECD(SAS).
∴DM=DE,∠BDM=∠CDE.
∴∠EDN=∠BDC-∠MDN=60°.
在△MDN与△EDN中:DM=DE、∠MDN=∠EDN、DN=DN
∴△MDN≌△EDN(SAS).
∴MN=NE=NC+BM.
△AMN的周长Q=AM+AN+MN
=AM+AN+(NC+BM)
=(AM+BM)+(AN+NC)
=AB+AC
=2AB.
而等边△ABC的周长L=3AB.
∴.
(3)如图,
当M、N分别在AB、CA的延长线上时,若AN=x,则Q=2x+(用x、L表示).
知识点:全等三角形的判定与性质 旋转的性质

(1)观察特征:①大角夹半角:∠BDC=120°,∠MDN=60°;②大角等线段交于一点;
思路一:易证三角形MDN为等边三角形,可得MN=2BM=2NC
思路二:1.旋转(顺时针旋转△BMD120°,使得BD与DC重合)
2.此时可证△NDM≌△NDE
即MN=NC+CE=NC+BM
从而可得Q=AB+AC;因此Q:L=2:3.
(2)观察特征:①大角夹半角:∠BDC=120°,∠MDN=60°;②大角等线段交于一点;
解题思路:1.旋转(顺时针旋转△BMD120°,使得BD与DC重合)
2.此时可证△NDM≌△NDE
即MN=NC+CE=NC+BM
从而可得Q=AB+AC;
因此Q:L=2:3.
(3)类比(2)的解题方法:
1.旋转(顺时针旋转△BMD120°,使得BD与DC重合)
2.此时可证△NDM≌△NDH
详细分析:我们可通过构建全等三角形来实现线段的转换,思路同(2)过D作∠CDH=∠MDB,三角形BDM和CDH中,由(1)中已经得出的∠DCH=∠MBD=90°,我们做的角∠BDM=∠CDH,BD=CD因此两三角形全等(ASA).那么BM=CH,DM=DH,三角形MDN和NDH中,已知的条件有MD=DH,一条公共边ND,要想证得两三角形全等就需要知道∠MDN=∠HDN,因为∠CDH=∠MDB,因此∠MDH=∠BDC=120°,因为∠MDN=60°,那么∠NDH=120°-60°=60°,因此∠MDN=∠NDH,这样就构成了两三角形全等的条件.三角形MDN和DNH就全等了.那么NM=NH=AN+AC-BM,三角形AMN的周长Q=AN+AM+MN=AN+AB+BM+AN+AC-BM=2AN+2AB.因为AN=x,AB=L,因此三角形AMN的周长Q=2x+
L.

略
