Question

【題目】定義：如圖①，點(diǎn)M、N把線段AB分割成AM、MN和BN，若以AM，MN、BN為邊的三角形是一個(gè)直角三角形，則稱點(diǎn)M，N是線段AB的勾股分割點(diǎn)．

（1）已知點(diǎn)M、N是線段AB的勾股分割點(diǎn)，若AM＝2，MN＝3，求BN的長(zhǎng)；

（2）如圖2，在Rt△ABC中，AC＝BC，點(diǎn)M，N在斜邊AB上，∠MCN＝45°，求證：點(diǎn)M，N是線段AB的勾股分割點(diǎn)（提示：把△ACM繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°）

（3）在（2）的前提下，若∠BCN＝15°，BN＝1．求AN的長(zhǎng)．

Answer 1

【答案】（1）或；（2）見(jiàn)解析；（3）2+

【解析】

(1)分兩種情況討論，根據(jù)勾股分割點(diǎn)定義可求BN的長(zhǎng)；

(2)過(guò)點(diǎn)A作AD⊥AB，且AD=BN，由題意可證△ADC≌△BNC，可得CD=CN，∠ACD=∠BCN，可求∠MCD=∠MCN，則可證△MDC≌△MNC，可得MN=DM，根據(jù)勾股定理可得BN2+AM2=MN2，則點(diǎn)M，N是線段AB的勾股分割點(diǎn)；

(3)過(guò)點(diǎn)C作CD⊥AB，垂足為D，根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)可得AD=CD=BD，∠DBC=∠DCB=45°，可求∠DCN=∠DCB﹣∠NCB=30°，可得CD=DN=BD，即可求DN=，則可求AN的長(zhǎng)．

(1)分兩種情況：

①當(dāng)MN為最大線段時(shí)，

∵點(diǎn) M、N是線段AB的勾股分割點(diǎn)，

∴BN=，

②當(dāng)BN為最大線段時(shí)，

∵點(diǎn)M、N是線段AB的勾股分割點(diǎn)，

∴BN=，

綜上所述：BN的長(zhǎng)為或；

(2)如圖，過(guò)點(diǎn)A作AD⊥AB，且AD=BN，

∵AD=BN，∠DAC=∠B=45°，AC=BC，

∴△ADC≌△BNC(SAS)，

∴CD=CN，∠ACD=∠BCN，

∵∠MCN=45°，

∴∠DCA+∠ACM=∠ACM+∠BCN=45°，

∴∠MCD=∠MCN，且CD=CN，CM=CM，

∴△MDC≌△MNC(SAS)，

∴MN=DM，

在Rt△MDA中，AD2+AM2=DM2，

∴BN2+AM2=MN2，

∴點(diǎn)M，N是線段AB的勾股分割點(diǎn)；

(3)如圖，過(guò)點(diǎn)C作CD⊥AB，垂足為D，

∵AC=BC，∠ACB=90°，CD⊥AB，

∴AD=CD=BD，∠DBC=∠DCB=45°，

∵∠BCN=15°，

∴∠DCN=∠DCB﹣∠NCB=30°，

∵tan∠DCN=，

∴CD=DN，

∴DB=DN，

∵NB=DB﹣DN=DN﹣DN=1，

∴DN=，

∴AD=DB=DN=，

∴AN=AD+DN==2+．