已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,有一个圆心角为45°,半径的长等于CA的扇形CEF绕点C旋转,且直线CECF分别与直线AB交于点MN
(1)当扇形CEF绕点C在∠ACB的内部旋转时,如图①,
求证:MN²=AM²+BN²;
思路点拨:考虑MN²=AM²+BN²符合勾股定理的形式,需转化为在直角三角形中解决.可将△ACM沿直线CE对折,得△DCM,连DN,只需证DN=BN,∠MDN=90°就可以了.
请你完成证明过程:
(2)当扇形CEF绕点C旋转至图②的位置时,关系式MN²=AM²+BN²是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.

答案

(1)将△ACM沿直线CE对折,得△DCM,连DN,
 
则△DCM≌△ACM
∴CD=CA,DM=AM,∠DCM=∠ACM,∠CDM=∠A
又∵CA=CB,
∴CD=CB
∴∠DCN=∠ECF-∠DCM
=45°-∠DCM
∠BCN=∠ACB-∠ECF-∠ACM
=90°-45°-∠ACM
=45°-∠ACM
=45°-∠DCM
∴∠DCN=∠BCN
又∵CN=CN
∴△CDN≌△CBN
∴DN=BN,∠CDN=∠B.
∴∠MDN=∠CDM+∠CDN=∠A+∠B=90°
∴在Rt△MDN中,由勾股定理得
MN2=DM2+DN2,即MN2=AM2+BN2
(2)关系式MN2=AM2+BN2仍然成立
将△ACM沿直线CE对折,得△GCM,连GN,

∴△GCM≌△ACM
∴CG=CA,GM=AM,∠GCM=∠ACM,∠CGM=∠CAM
又∵CA=CB,得CG=CB
∵∠GCN=∠GCM+∠ECF=GCM+45°
∴∠BCN=∠ACB-∠ACN=90°-(∠ECF-∠ACM)=45°+∠ACM
得∠GCN=∠BCN
又∵CN=CN
∴△CGN≌△CBN
∵GN=BN,∠CGN=∠B=45°,∠CGM=∠CAM=180°-∠CAB=135°
∴∠MGN=∠CGM-∠CGN=135°-45°=90°
在Rt△MGN中,由勾股定理得,
MN2=GM2+GN2,即MN2=AM2+BN2

知识点:全等三角形的性质  勾股定理的逆定理  

解题思路

(1)考虑MN2=AM2+BN2符合勾股定理的形式,需转化为在直角三角形中解决.可将△ACM沿直线CE对折,得△DCM,连DN,只需证DN=BN,∠MDN=90°就可以了;
(2)还将△ACM沿直线CE对折,得△DCM,连DN,△GCM≌△ACM,然后由勾股定理即可证明.

易错点

倒角的过程中易出现错误

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