Question

如图，已知AB⊥BC，CD⊥BC，∠AMB=75°，∠DMC=45°，AM=MD．求证：AB=BC．

Answer

先过A作AE⊥CD，交CD的延长线于点E，由于AB⊥BC，CD⊥BC，AE⊥CD，易证四边形ABCE是长方形，而∠AMB=75°，∠DMC=45°，可求∠AMD=60°，∠CDM=45°，而AM=DM，那么△AMD是等边三角形，于是∠ADM=∠MAD=60°，AM=AD，∠ADE=75°，利用AAS可证△ADE≌△AMB，可得AB=AE，易证四边形ABCE是正方形，从而有AB=BC．
证明：如右图所示，过A作AE⊥CD，交CD的延长线于点E，
∵AB⊥BC，CD⊥BC，AE⊥CD，
∴∠B=∠C=∠E=90°，
∴四边形ABCE是长方形，
∵∠AMB=75°，∠DMC=45°，
∴∠AMD=60°，∠CDM=45°，
又∵AM=MD，
∴△AMD是等边三角形，
∴∠ADM=∠MAD=60°，AM=AD，∠ADE=75°，
∵∠CDM=45°，
∴∠ADM=180°-45°-60°=75°，
∴∠AMB=∠ADE，
在△ADE与△AMB中，

∴△ADE≌△AMB，
∴AB=AE，
∴四边形ABCE是正方形，
∴AB=BC．