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B 级
5.如图,在正方形$ABCD$中,$BM$,$DN$分别平分正方形的两个外角,且满足$\angle MAN = 45°$,连接$MN$.若正方形的边长为$a$,求$BM · DN$的值.

5.如图,在正方形$ABCD$中,$BM$,$DN$分别平分正方形的两个外角,且满足$\angle MAN = 45°$,连接$MN$.若正方形的边长为$a$,求$BM · DN$的值.
答案:
a².提示:证明△ABM∽△NDA.
6.如图,已知正方形$ABCD$,$N$是$BC$上一点,且$BK \perp AN$于点$K$,$BN = BM$.求证$MK \perp KD$.

答案:
1. 首先证明$\triangle ABM\cong\triangle BCN$:
因为四边形$ABCD$是正方形,所以$AB = BC$,$\angle ABM=\angle BCN = 90^{\circ}$。
又已知$BN = BM$,根据$SAS$(边角边)判定定理,在$\triangle ABM$和$\triangle BCN$中,$\left\{\begin{array}{l}AB = BC\\\angle ABM=\angle BCN\\BM = BN\end{array}\right.$,所以$\triangle ABM\cong\triangle BCN$。
则$\angle BAM=\angle CBN$。
2. 然后利用$BK\perp AN$:
因为$\angle BAM+\angle ANB = 90^{\circ}$(直角三角形两锐角互余,在$Rt\triangle ABN$中,$\angle ABN = 90^{\circ}$),又$\angle BAM=\angle CBN$,所以$\angle CBN+\angle ANB = 90^{\circ}$,即$\angle BKN = 90^{\circ}$,$\angle AKB = 90^{\circ}$。
由$\triangle ABM\cong\triangle BCN$可得$\angle AMB=\angle BNC$。
因为$\angle BAM+\angle AMB = 90^{\circ}$,$\angle BAM=\angle MBK$(同角的余角相等,$\angle BAM+\angle AKB+\angle ABK = 180^{\circ}$,$\angle MBK+\angle ABK+\angle ABM = 180^{\circ}$,$\angle ABM=\angle AKB = 90^{\circ}$),所以$\angle MBK=\angle BAM$。
又$AB = AD$,$BM = BN$,$\angle ABM=\angle DAK + \angle BAM=90^{\circ}$,$\angle ADK+\angle DAK = 90^{\circ}$(因为$AB// CD$,$\angle BAN=\angle ADK$(内错角相等)),所以$\angle BAM=\angle ADK$。
因为$\angle ABM=\angle DAK+\angle BAM = 90^{\circ}$,$\angle ADK+\angle DAK = 90^{\circ}$,所以$\angle BAM=\angle ADK$。
且$\frac{BM}{AB}=\frac{BN}{BC}$,$AB = AD$,$BC = AB$,所以$\frac{BM}{AD}=\frac{BN}{AB}$。
又$\angle MBK=\angle DAK$(已证$\angle MBK=\angle BAM$,$\angle BAM=\angle DAK$($\angle BAN$与$\angle ADK$是内错角,$AB// CD$,$\angle BAN=\angle ADK$,$\angle MBK=\angle BAN$(同角的余角相等)))。
所以$\triangle MBK\sim\triangle DAK$(两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似)。
3. 最后证明$MK\perp KD$:
因为$\triangle MBK\sim\triangle DAK$,所以$\angle BKM=\angle AKD$。
又$\angle BKM+\angle AKM = 90^{\circ}$,所以$\angle AKD+\angle AKM = 90^{\circ}$。
解(证明):
因为四边形$ABCD$是正方形,所以$AB = BC$,$\angle ABM=\angle BCN = 90^{\circ}$,又$BN = BM$,根据$SAS$得$\triangle ABM\cong\triangle BCN$,则$\angle BAM=\angle CBN$。
由于$BK\perp AN$,$\angle BAM+\angle ANB = 90^{\circ}$,$\angle CBN+\angle ANB = 90^{\circ}$,$\angle AKB = 90^{\circ}$。
由$\triangle ABM\cong\triangle BCN$知$\angle AMB=\angle BNC$,$\angle BAM=\angle MBK$(同角的余角相等)。
因为$AB// CD$,$\angle BAN=\angle ADK$(内错角相等),$\angle ABM = 90^{\circ}$,$\angle ADK+\angle DAK = 90^{\circ}$,$\angle ABM=\angle DAK+\angle BAM$,所以$\angle BAM=\angle ADK$。
又$\frac{BM}{AB}=\frac{BN}{BC}$,$AB = AD$,$BC = AB$,即$\frac{BM}{AD}=\frac{BN}{AB}$,$\angle MBK=\angle DAK$,所以$\triangle MBK\sim\triangle DAK$($SAS$相似)。
由$\triangle MBK\sim\triangle DAK$得$\angle BKM=\angle AKD$。
因为$\angle BKM+\angle AKM = 90^{\circ}$,所以$\angle AKD+\angle AKM=\angle MKD = 90^{\circ}$。
所以$MK\perp KD$。
因为四边形$ABCD$是正方形,所以$AB = BC$,$\angle ABM=\angle BCN = 90^{\circ}$。
又已知$BN = BM$,根据$SAS$(边角边)判定定理,在$\triangle ABM$和$\triangle BCN$中,$\left\{\begin{array}{l}AB = BC\\\angle ABM=\angle BCN\\BM = BN\end{array}\right.$,所以$\triangle ABM\cong\triangle BCN$。
则$\angle BAM=\angle CBN$。
2. 然后利用$BK\perp AN$:
因为$\angle BAM+\angle ANB = 90^{\circ}$(直角三角形两锐角互余,在$Rt\triangle ABN$中,$\angle ABN = 90^{\circ}$),又$\angle BAM=\angle CBN$,所以$\angle CBN+\angle ANB = 90^{\circ}$,即$\angle BKN = 90^{\circ}$,$\angle AKB = 90^{\circ}$。
由$\triangle ABM\cong\triangle BCN$可得$\angle AMB=\angle BNC$。
因为$\angle BAM+\angle AMB = 90^{\circ}$,$\angle BAM=\angle MBK$(同角的余角相等,$\angle BAM+\angle AKB+\angle ABK = 180^{\circ}$,$\angle MBK+\angle ABK+\angle ABM = 180^{\circ}$,$\angle ABM=\angle AKB = 90^{\circ}$),所以$\angle MBK=\angle BAM$。
又$AB = AD$,$BM = BN$,$\angle ABM=\angle DAK + \angle BAM=90^{\circ}$,$\angle ADK+\angle DAK = 90^{\circ}$(因为$AB// CD$,$\angle BAN=\angle ADK$(内错角相等)),所以$\angle BAM=\angle ADK$。
因为$\angle ABM=\angle DAK+\angle BAM = 90^{\circ}$,$\angle ADK+\angle DAK = 90^{\circ}$,所以$\angle BAM=\angle ADK$。
且$\frac{BM}{AB}=\frac{BN}{BC}$,$AB = AD$,$BC = AB$,所以$\frac{BM}{AD}=\frac{BN}{AB}$。
又$\angle MBK=\angle DAK$(已证$\angle MBK=\angle BAM$,$\angle BAM=\angle DAK$($\angle BAN$与$\angle ADK$是内错角,$AB// CD$,$\angle BAN=\angle ADK$,$\angle MBK=\angle BAN$(同角的余角相等)))。
所以$\triangle MBK\sim\triangle DAK$(两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似)。
3. 最后证明$MK\perp KD$:
因为$\triangle MBK\sim\triangle DAK$,所以$\angle BKM=\angle AKD$。
又$\angle BKM+\angle AKM = 90^{\circ}$,所以$\angle AKD+\angle AKM = 90^{\circ}$。
解(证明):
因为四边形$ABCD$是正方形,所以$AB = BC$,$\angle ABM=\angle BCN = 90^{\circ}$,又$BN = BM$,根据$SAS$得$\triangle ABM\cong\triangle BCN$,则$\angle BAM=\angle CBN$。
由于$BK\perp AN$,$\angle BAM+\angle ANB = 90^{\circ}$,$\angle CBN+\angle ANB = 90^{\circ}$,$\angle AKB = 90^{\circ}$。
由$\triangle ABM\cong\triangle BCN$知$\angle AMB=\angle BNC$,$\angle BAM=\angle MBK$(同角的余角相等)。
因为$AB// CD$,$\angle BAN=\angle ADK$(内错角相等),$\angle ABM = 90^{\circ}$,$\angle ADK+\angle DAK = 90^{\circ}$,$\angle ABM=\angle DAK+\angle BAM$,所以$\angle BAM=\angle ADK$。
又$\frac{BM}{AB}=\frac{BN}{BC}$,$AB = AD$,$BC = AB$,即$\frac{BM}{AD}=\frac{BN}{AB}$,$\angle MBK=\angle DAK$,所以$\triangle MBK\sim\triangle DAK$($SAS$相似)。
由$\triangle MBK\sim\triangle DAK$得$\angle BKM=\angle AKD$。
因为$\angle BKM+\angle AKM = 90^{\circ}$,所以$\angle AKD+\angle AKM=\angle MKD = 90^{\circ}$。
所以$MK\perp KD$。
7.如图,在$Rt \triangle ABC$中,$\angle ACB = 90°$,$CH \perp AB$于点$H$,$CE$平分$\angle ACH$交$AB$于点$E$,$BD // CE$交$CH$的延长线于点$D$.
(1) 求证$\triangle ACE \backsim \triangle CDB$.
(2) 连接$DE$并延长,交$AC$于点$F$,求证$AF = FC$.

(1) 求证$\triangle ACE \backsim \triangle CDB$.
(2) 连接$DE$并延长,交$AC$于点$F$,求证$AF = FC$.
答案:
(1)证∠ACE = ∠CDB,∠EAC = ∠BCD,
∴△ACE∽△CDB.
(2)过点A作AQ//EC交DF的延长线于点Q.由
(1)得△ACE∽△CDB,
∴$\frac{CE}{DB} = \frac{AE}{BC}$,∠EAC = ∠BCD.
又
∵∠ECA = ∠ECH,
∴∠BCE = ∠BCD + ∠ECH = ∠EAC + ∠ECA = ∠BEC.
∴BC = BE.
∴$\frac{CE}{DB} = \frac{AE}{BC} = \frac{AE}{BE}$.
∵AQ//DB,
∴$\frac{AE}{BE} = \frac{AQ}{DB}$.
∴CE = AQ.
又
∵AQ//EC,
∴△AFQ≌△CFE,
∴AF = FC.
(1)证∠ACE = ∠CDB,∠EAC = ∠BCD,
∴△ACE∽△CDB.
(2)过点A作AQ//EC交DF的延长线于点Q.由
(1)得△ACE∽△CDB,
∴$\frac{CE}{DB} = \frac{AE}{BC}$,∠EAC = ∠BCD.
又
∵∠ECA = ∠ECH,
∴∠BCE = ∠BCD + ∠ECH = ∠EAC + ∠ECA = ∠BEC.
∴BC = BE.
∴$\frac{CE}{DB} = \frac{AE}{BC} = \frac{AE}{BE}$.
∵AQ//DB,
∴$\frac{AE}{BE} = \frac{AQ}{DB}$.
∴CE = AQ.
又
∵AQ//EC,
∴△AFQ≌△CFE,
∴AF = FC.
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