例1 (人教九上 P60 改编)如图,M 是正方形 ABCD 中 CD 边上的任意一点,以点 A 为中心,把△ADM 顺时针旋转 90°,得到△ABE.在 BC 边上取一点 N,使得∠MAN = 45°.
(1)求证:△MAN≌△EAN;
(2)探究 BN,DM,MN 之间的数量关系,并证明.

(1)求证:△MAN≌△EAN;
(2)探究 BN,DM,MN 之间的数量关系,并证明.
答案
(1)见解析;(2)MN=BN+DM,证明见解析.
解析
(1)∵△ADM顺时针旋转90°得到△ABE,∴△ADM≌△ABE,∴AE=AM,∠BAE=∠DAM,BE=DM,∠ABE=∠D=90°.
∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=90°,∴∠ABE+∠ABC=180°,即E、B、C三点共线.
∵∠MAN=45°,∠BAD=90°,∴∠BAN+∠DAM=90°-∠MAN=45°.
∵∠BAE=∠DAM,∴∠BAE+∠BAN=∠EAN=45°,即∠EAN=∠MAN.
在△MAN和△EAN中,$\left\{\begin{array}{l} AE=AM\\ ∠EAN=∠MAN\\ AN=AN\end{array}\right.$,∴△MAN≌△EAN(SAS).
(2)MN=BN+DM.
证明:由(1)知△MAN≌△EAN,∴MN=EN.
∵EN=EB+BN,且EB=DM,∴EN=DM+BN,∴MN=BN+DM.
∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=90°,∴∠ABE+∠ABC=180°,即E、B、C三点共线.
∵∠MAN=45°,∠BAD=90°,∴∠BAN+∠DAM=90°-∠MAN=45°.
∵∠BAE=∠DAM,∴∠BAE+∠BAN=∠EAN=45°,即∠EAN=∠MAN.
在△MAN和△EAN中,$\left\{\begin{array}{l} AE=AM\\ ∠EAN=∠MAN\\ AN=AN\end{array}\right.$,∴△MAN≌△EAN(SAS).
(2)MN=BN+DM.
证明:由(1)知△MAN≌△EAN,∴MN=EN.
∵EN=EB+BN,且EB=DM,∴EN=DM+BN,∴MN=BN+DM.
变式 如图,在四边形 ABCD 中,AB = AD,∠BAD = 120°,∠B + ∠D = 180°,点 N,M 分别在边 BC,CD 上,∠MAN = 60°,探究 BN,DM,MN 之间的数量关系,并证明.

答案
MN=BN+DM
解析
将△ABN绕点A逆时针旋转120°,使AB与AD重合,得△ADN'。由旋转性质得:AN=AN',BN=DN',∠BAN=∠DAN',∠ADN'=∠B。
∵∠B+∠ADC=180°,∴∠ADN'+∠ADC=180°,故N'、D、M共线。
∵∠BAD=120°,∠MAN=60°,∴∠BAN+∠DAM=60°,则∠DAN'+∠DAM=∠MAN'=60°=∠MAN。
在△AMN和△AMN'中,AN=AN',∠MAN=∠MAN',AM=AM,∴△AMN≌△AMN'(SAS),∴MN=MN'。
∵MN'=DN'+DM=BN+DM,∴MN=BN+DM。
∵∠B+∠ADC=180°,∴∠ADN'+∠ADC=180°,故N'、D、M共线。
∵∠BAD=120°,∠MAN=60°,∴∠BAN+∠DAM=60°,则∠DAN'+∠DAM=∠MAN'=60°=∠MAN。
在△AMN和△AMN'中,AN=AN',∠MAN=∠MAN',AM=AM,∴△AMN≌△AMN'(SAS),∴MN=MN'。
∵MN'=DN'+DM=BN+DM,∴MN=BN+DM。