试题

题目:
在△ABC中,AD是BC边上的中线,点M在AB边上,点N在AC边上,并且∠MDN=90°.如果BM2+CN2=DM2+DN2,求证:AD2=
1
4
(AB2+AC2).
答案
青果学院证明:如图,过点B作AC的平行线交ND的延长线于E,连ME.
∵BD=DC,
∴ED=DN.
在△BED与△CND中,
BD=DC
∠BDE=∠CDN
ED=DN

∴△BED≌△CND(SAS).
∴BE=NC.
∵∠MDN=90°,
∴MD为EN的中垂线.
∴EM=MN.
∴BM2+BE2=BM2+NC2=MD2+DN2=MN2=EM2
∴△BEM为直角三角形,∠MBE=90°.
∴∠ABC+∠ACB=∠ABC+∠EBC=90°.
∴∠BAC=90°.
∴AD2=(
1
2
BC)2
=
1
4
(AB2+AC2).
青果学院证明:如图,过点B作AC的平行线交ND的延长线于E,连ME.
∵BD=DC,
∴ED=DN.
在△BED与△CND中,
BD=DC
∠BDE=∠CDN
ED=DN

∴△BED≌△CND(SAS).
∴BE=NC.
∵∠MDN=90°,
∴MD为EN的中垂线.
∴EM=MN.
∴BM2+BE2=BM2+NC2=MD2+DN2=MN2=EM2
∴△BEM为直角三角形,∠MBE=90°.
∴∠ABC+∠ACB=∠ABC+∠EBC=90°.
∴∠BAC=90°.
∴AD2=(
1
2
BC)2
=
1
4
(AB2+AC2).
考点梳理
勾股定理的逆定理;全等三角形的判定与性质;线段垂直平分线的性质.
添加AC的平行线,将BC的以D为中点的性质传递给EN,即ED=DN,得△BED≌△CND,则BE=NC;再由中垂线的性质得EM=MN,所以BM2+BE2=BM2+NC2=MD2+DN2=MN2=EM2,可得△BEM为直角三角形,即可求证.
此题考查了勾股定理的逆定理、线段的垂直平分线、三角形全等的判定,作辅助线是关键.
证明题.
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