5. (2025·东营中考改编)【问题情境】若四边形 $ ABCD $ 是正方形,$ M $,$ N $ 分别在边 $ CD $,$ BC $ 上,且 $ ∠ MAN = 45° $,我们称之为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法。
(1)【初步尝试】如图①,将 $ △ ADM $ 绕点 $ A $ 顺时针旋转 $ 90° $,点 $ D $ 与点 $ B $ 重合,得到 $ △ ABE $,连接 $ MN $。用等式写出线段 $ DM $,$ BN $,$ MN $ 的数量关系
DM+BN=MN
。
(2)【类比探究】小明改变点的位置后,进一步探究:如图②,点 $ M $,$ N $ 分别在正方形 $ ABCD $ 的边 $ CD $,$ BC $ 的延长线上,$ ∠ MAN = 45° $,连接 $ MN $,用等式写出线段 $ MN $,$ DM $,$ BN $ 的数量关系
BN−DM=MN
。
(3)【拓展延伸】其他小组提出新的探究方向:如图③,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° $,用等式写出线段 $ BN $,$ DM $,$ MN $ 的数量关系,并说明理由。

答案:5.(1)DM+BN=MN 解析:
∵△ADM绕点A顺时针旋转90°,得到△ABE,
∴DM=BE,AM=AE,∠DAM=∠BAE,∠ADM=∠ABE.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=∠ABC=∠ADM=90°,
∴∠ABE + ∠ABN = 180°,
∴E,B,N三点共线.
∵∠MAN=45°,
∴∠DAM+∠BAN=45°,
∴∠BAE+∠BAN=45°,
∴∠EAN=45°,
∴∠EAN=∠MAN;
∵AN=AN,
∴△EAN≌△MAN(SAS),
∴EN=MN,
∴EB+BN=MN,
∴DM+BN=MN.
(2)BN−DM=MN 解析:如图①,将△ADM绕点A顺时针旋转90°,点D与点B重合,得到△ABE,
∴DM=BE,AM=AE,∠DAM=∠BAE,∠ADM=∠ABE=90°,
∴点E在BC上.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=∠BAE+∠EAD=90°,
∴∠DAM+∠EAD=∠EAM=90°.
∵∠MAN=45°,
∴∠EAN=∠MAN=45°.
∵AN=AN,
∴△EAN≌△MAN(SAS),
∴EN=MN,
∴BN−BE=MN,
∴BN−DM=MN.
(3)DM+BN=MN;理由:如图②,将△ADM绕点A顺时针旋转120°,点D与点B重合,得到△ABE,
∴DM=BE,AM=AE,∠DAM=∠BAE,∠ADM=∠ABE.
∵∠BAD=120°,∠MAN=60°,
∴∠DAM+∠BAN=120°−60°=60°,
∴∠BAE+∠BAN=∠EAN=60°,
∴∠EAN=∠MAN.
∵∠ABC+∠D=180°,
∴∠ABE+∠ABC=∠D+∠ABC=180°,
∴E,B,N三点共线.
∵AN=AN,
∴△EAN≌△MAN(SAS),
∴EN=MN,
∴EB+BN=MN,
∴DM+BN=MN.