题目
在△ABC中,∠ABC=90°, ,M是BC上一点,连接AM
(1)
如图1,若n=1,N是AB延长线上一点,CN与AM垂直,求证:BM=BN
(2)
过点B作BP⊥AM , P为垂足,连接CP并延长交AB于点Q
① 如图2,若n=1,求证: ② 如图3,若M是BC的中点,直接写出tan∠BPQ的值(用含n的式子表示)
答案: 证明:如图1中,延长AM交CN于点D ∵AM⊥CN,∴∠ADC=90°,∵∠ABC=∠CBN=90°,∴∠BAM+∠AMB=90°,∠BCN+∠CMD=90°,∵∠AMB=∠CMD,∴∠BAM=∠BCN,∵ABBC=n=1∴AB=BC在△ABM和△CBN中∠BAM=∠BCNAB=BC∠ABM=∠CBN∴△ABM≌△CBN(ASA),∴BM=BN.
①证明:如图2中,过点C作CH∥AB交BP的延长线于H. ∴∠ABC+∠BCH=90°∵∠ABC=90°∴∠BCH=∠ABC=90°∵BP⊥AM,∴∠BPM=90°,∴∠MPB+∠AMB=90°,∠MPB+∠H=90°, ∴∠AMB=∠H,∵ABBC=n=1∴AB=BC,在△ABM和△BCH中∠AMB=∠H,∠ABC=∠BCHAB=BC∴△ABM≌△BCH(AAS)∴BM=CH,∵CH∥BQ,∴PCPQ=CHBQ∴PCPQ=BMBQ②如图3中,过点C作CD∥AB交BP的延长线于D,作CE⊥BD于E.∵点M时BC的中点∴BC=2CM设CM=m,则BC=2m,则AB=2mn.∵AB:BC=n∴AB=2mn,∵∠DCB=∠ABM=90°,∠D=∠AMB∴△BCD∽△ABM∴CDBM=BCAB即CDm=2m2mn解之:CD=mn,在Rt△BCD中,BD=CD2+BC2=mn2+2m2∵m>0,n>0∴BD=mn1+4n2在Rt△AMB中AM=AB2+MB2=4m2n2+m2=m4n2+1,∵S△AMB=12AM•BP=12AB•BM,∴PB=2mn·mm4n2+1=2mn1+4n2∵S△BCD=12BD•CE=12CD•BC,∴CE=mn·2mmn1+4n2=2m1+4n2∵CE⊥BD,PM⊥BD,∴CE∥PM,∴BM:CM=BP:PE∵CM=BM,∴BP=PE∴PE=2mn1+4n2∵∠BPQ=∠CPE,∴tan∠BPQ=tan∠CPE在Rt△PCE中,tan∠CPE=NCPN=2m1+4n22mn1+4n2=1n∴tan∠BPQ=1n