Question

在邊長為6的菱形ABCD中，動點M從點A出發(fā)，沿A?B?C向終點C運動，連接DM交AC于點N．

（1）如圖1，當(dāng)點M在AB邊上時，連接BN：
①求證：△ABN≌△ADN；
②若∠ABC=60°，AM=4，∠ABN=α，求點M到AD的距離及tanα的值．
（2）如圖2，若∠ABC=90°，記點M運動所經(jīng)過的路程為x（6≤x≤12）．試問：x為何值時，△ADN為等腰三角形．

Answer 1

（1）①證明：∵四邊形ABCD是菱形，
∴AB=AD，∠1=∠2．
又∵AN=AN，
∴△ABN≌△ADN（SAS）．
②作MH⊥DA交DA的延長線于點H．
由AD∥BC，得∠MAH=∠ABC=60°．
在Rt△AMH中，MH=AM•sin60°=4×sin60°=2

3

．
∴點M到AD的距離為2

3

．
∴AH=2．
∴DH=6+2=8．
在Rt△DMH中，tan∠MDH=

MH

DH

=

2 3

8

=

3

4

，
由①知，∠MDH=∠ABN=α，
∴tanα=

3

4

；

（2）∵∠ABC=90°，
∴菱形ABCD是正方形．
∴∠CAD=45°．
下面分三種情形：
（Ⅰ）若ND=NA，則∠ADN=∠NAD=45°．
此時，點M恰好與點B重合，得x=6；
（Ⅱ）若DN=DA，則∠DNA=∠DAN=45°．
此時，點M恰好與點C重合，得x=12；
（Ⅲ）若AN=AD=6，則∠1=∠2．
∵AD∥BC，
∴∠1=∠4，又∠2=∠3，
∴∠3=∠4．
∴CM=CN．
∵AC=6

2

．
∴CM=CN=AC-AN=6

2

-6．
故x=12-CM=12-（6

2

-6）=18-6

2

．
綜上所述：當(dāng)x=6或12或18-6

2

時，△ADN是等腰三角形．