如图,正方形 $ABCD$ 的对角线相交于点 $O$,点 $M$,$N$ 分别是边 $BC$,$CD$ 上的动点(不与点 $B$,$C$,$D$ 重合),$AM$,$AN$ 分别交 $BD$ 于点 $E$,$F$,且 $\angle MAN$ 始终保持 $45^\circ $ 不变.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
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    几何部分
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    几何模型
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    角含半角模型
  • 题型
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    几何部分
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    几何模型
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    角含半角模型
  • 题型
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    几何部分
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    几何模型
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    角含半角模型
  1. 求证:$\dfrac{AF}{AM }=\dfrac{\sqrt{2}}{2 }$;
    标注
    • 题型
      >
      几何部分
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      几何模型
      >
      角含半角模型
    答案
    解析
    因为四边形 $ABCD$ 是正方形,
    所以 $\angle ABD=\angle CBD=45^\circ$,$\angle ABC=90^\circ$.
    因为 $\angle MAN=45^\circ$,
    所以 $\angle MAF=\angle MBE$,
    所以 $A,B,M,F$ 四点共圆.
    所以 $\angle ABM+\angle AFM=180^\circ $,
    所以 $\angle AFM=90^\circ $,
    所以 $\angle FAM=\angle FMA=45^\circ $,
    所以 $AM=\sqrt{2}AF$,
    所以 $\dfrac{AF}{AM }=\dfrac{\sqrt{2}}{2}$.
  2. 求证:$AF\perp FM$;
    标注
    • 题型
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      几何部分
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      几何模型
      >
      角含半角模型
    答案
    解析
    由第1问可知 $\angle AFM=90^\circ $,
    $\therefore AF\perp FM$.
  3. 请探索:在 $\angle MAN$ 的旋转过程中,当 $\angle BAM$ 等于多少度时,$\angle FMN=\angle BAM$?写出你的探索结论,并加以证明.
    标注
    • 题型
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      几何部分
      >
      几何模型
      >
      角含半角模型
    答案
    当 $\angle BAM=22.5^{\circ}$ 时,$\angle FMN=\angle BAM$
    解析
    因为 $A,B,M,F$ 四点共圆,
    所以 $\angle BAM=\angle EFM$,
    因为 $\angle BAM=\angle FMN$,
    所以 $\angle EFM=\angle FMN$,
    所以 $MN\parallel BD$,
    所以 $\dfrac{CM}{CB}=\dfrac{CN}{CD}$,
    因为 $CB=DC$,
    所以 $CM=CN$,
    所以 $MB=DN$,
    在 $\triangle ABM$ 和 $\triangle ADN$ 中,
    $\begin{cases}AB=AD,\\\angle ABM=\angle ADN=90^\circ ,\\BM=DN,\end{cases}$
    所以 $\triangle ABM\cong \triangle ADN$,
    所以 $\angle BAM=\angle DAN$,
    因为 $\angle MAN=45^\circ $,
    所以 $\angle BAM+\angle DAN=45^\circ $,
    所以 $\angle BAM=22.5^\circ$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2 问题3 答案3 解析3 备注3
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