23.在等边三△ABC的两边AB、AC所在直线上分别有两点M、N,点D为△ABC外一点,且∠MDN=60°,∠BDC=120°,BD=DC. 探究:当M,N分别在直线AB、AC上移动时,BM,NC,MN之间的数量关系及△AMN的周长Q与等边△ABC的周长L的关系。
(1) 如图1:当点M、N在AB、AC上,且DM=DN时,BM、NC、MN之间的数量关系是________,此时Q:L= _______
(2) 如图2:点M、N在边AB、AC上,且当DM≠DN时,猜想(1)问的两个结论还成立吗?写出你的猜想并证明;
(3)如图3,当M、N分别在边AB、AC的延长线上时,若AN=x,则Q=_______(用x,L表示)
解:(1)BM CN=MN, 2:3
(2)两个结论仍然成立。
将△DCN以D点中心逆时针旋转120°,得到△DBN’,如图所示,
∴DN=DN’,CN=BN’,∠CDN=∠BDN’,∠N’BD=∠NCD
又∵∠BAC=60°,∠BDC=120°
∴∠ABD ∠ACD=180°,所以点A、B、N’三点在同一条直线上。
∵∠NDM=60°∴∠BDM ∠CDN=60°∴∠MDN’=∠MDN=60°
在△MD N’和△MDN中
DN’=DN ∠N’DM=∠NDM DM=DM
∴△MD N’≌△ MDN
∴MN=MN’=BM BN’=BM CN
∴Q=AM MN NA=AM BM CN AN
=AB AC=2AB
L=AB BC AC=3AB 即Q:L=2:3
(3) 仍将△DCN以D点中心逆时针旋转120°,得到△DBN’,如图所示,
∴CN=BN’
同理(同第2小问)可证:△MD N’≌△ MDN∴MN=MN’
∴Q= AM MN NA=AB BM MN’ NA
=AB CN NA= AB CA NA NA
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