2、正方形ABCD边长为4,M、N分别是BC、CD上的两个动点,当M点在BC上运动时,保持AM和MN垂直,
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正方形ABCD边长为4,M、N分别是BC、CD上的两个动点,当M点在BC上运动时,保持AM和MN垂直.

(1)证明:Rt△ABM∽Rt△MCN;

如图

因为四边形ABCD为正方形

所以,∠BAM+∠AMB=90°

又,AM⊥MN

所以,∠AMN=90°

所以,∠AMB+∠CMN=90°

所以,∠BAM=∠CMN

而,∠B=∠C=90°

所以,Rt△ABM∽Rt△MCN

(2)设BM=x,梯形ABCN的面积为y,求y与x之间的函数关系式;当M点运动到什么位置时,四边形ABCN面积最大,并求出最大面积;

已知正方形ABCD的边长为4,BM=x

所以,CM=4-x

由(1)的结论知:Rt△ABM∽Rt△MCN

所以:AB/MC=BM/CN

即:4/(4-x)=x/CN

所以,CN=(4-x)x/4

而,直角梯形ABCN的面积S=(1/2)*(CN+AB)*BC

=(1/2)*[(4-x)x/4+4]*4=2*[(4-x)x/4+4]

=(1/2)x(4-x)+8=(-1/2)x^2+2x+8

因为点M在BC上,所以:0<x<4

即:Sabcn=(-1/2)x^2+2x+8(0<x<4)

=(-1/2)(x^2-4x+4)+10

=(-1/2)(x-2)^2+10

所以,当x=2时,Sabcn有最大值10

此时点M为BC中点

(3)当M点运动到什么位置时Rt△ABM∽Rt△AMN,求此时x的值

要保证Rt△ABM∽Rt△AMN,其中∠ABM=∠AMN=90°

所以,∠BAM=∠MAN

【不可能满足∠BMA=∠MAN——因为∠BMA=∠MAD>∠MAN】

所以:AB/AM=BM/MN……………………………………………(1)

在Rt△ABM中,由勾股定理得到:AM=√(16+x^2)

由(1)的过程知,CN=x(4-x)/4

所以,在Rt△MCN中由勾股定理得到:

MN=√{(4-x)^2+[x(4-x)/4]^2}=√{(4-x)^2+[x^2(4-x)^2/16]}

=√[(4-x)^2*(x^2+16)]/16

=[(4-x)/4]*√(x^2+16)

代入(1)中有:4/√(16+x^2)=x/[(4-x)/4]*√(x^2+16)

所以:x/(4-x)=1

解得:x=2