Question

【題目】在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，AC＝BC，CD為AB邊上的中線．在Rt△AEF中，∠AEF＝90°，AE＝EF，AF＜AC．連接BF，M，N分別為線段AF，BF的中點(diǎn)，連接MN．

（1）如圖1，點(diǎn)F在△ABC內(nèi)，求證：CD＝MN；

（2）如圖2，點(diǎn)F在△ABC外，依題意補(bǔ)全圖2，連接CN，EN，判斷CN與EN的數(shù)量關(guān)系與位置關(guān)系，并加以證明；

（3）將圖1中的△AEF繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)，若AC＝a，AF＝b（b＜a），直接寫出EN的最大值與最小值．

Answer 1

【答案】（1）證明見解析；（2）CN與EN的數(shù)量關(guān)系CN＝EN，CN與EN的位置關(guān)系CN⊥EN．證明見解析；（3）EN的最大值為，最小值為．

【解析】

（1）利用直角三角形的斜邊的中線等于斜邊的一半和三角形的中位線解題即可；

（2）構(gòu)造出△EMN≌△DNC進(jìn)而利用互余即可得出結(jié)論；

（3）借助（2）的結(jié)論，先判斷出點(diǎn)N是以點(diǎn)D為圓心，為半徑的圓上，即可得出答案.

解：（1）證明：在Rt△ABC中，

∵CD是斜邊AB上的中線．

∴．

在△ABF中，點(diǎn)M，N分別是邊AF，BF的中點(diǎn)，

∴，

∴CD＝MN．

（2）答：CN與EN的數(shù)量關(guān)系CN＝EN，

CN與EN的位置關(guān)系CN⊥EN．

證明：連接EM，DN，如圖．

與（1）同理可得 CD＝MN，EM＝DN．

在Rt△ABC中，CD是斜邊AB邊上的中線，

∴CD⊥AB．

在△ABF中，同理可證EM⊥AF．

∴∠EMF＝∠CDB＝90°．

∵D，M，N分別為邊AB，AF，BF的中點(diǎn)，

∴DN∥AF，MN∥AB．

∴∠FMN＝∠MND，∠BDN＝∠MND．

∴∠FMN＝∠BDN．

∴∠EMF+∠FMN＝∠CDB+∠BCN．

∴∠EMN＝∠NDC．

∴△EMN≌△DNC．

∴CN＝EN，∠1＝∠2．

∵∠1+∠3+∠EMN＝180°，

∴∠2+∠3+∠FMN＝90°．

∴∠2+∠3+∠DNM＝90°，

即∠CNE＝90°．

∴CN⊥EN．

（3）點(diǎn)N是以點(diǎn)D為圓心，為半徑的圓上，

在Rt△ABC中，AC＝BC＝a，

∴，

∵CD為AB邊上的中線．

∴，

∴CN最大＝，CN最�。�

由（2）知，EN＝CN，

∴EN最大＝，EN最小＝

即：EN的最大值為，最小值為．