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已知:如图①,在Rt△ACB中,∠C=90°,AC=4 cm,BC=3 cm,点...

已知:如图①,在Rt△ACB中,∠C=90°,AC=4 cm,BC=3 cm,点P由B出发沿BA方向向点A匀速运动,速度为1cm/s;点Q由A出发沿AC方向向点C匀速运动,速度为2cm/s;连接PQ.若设运动的时间为t(s)(0<t<2),解答下列问题:
(1)当t为何值时,PQ∥BC;
(2)设△AQP的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;
(3)是否存在某一时刻t,使线段PQ恰好把Rt△ACB的周长和面积同时平分?若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由;
(4)如图②,连接PC,并把△PQC沿QC翻折,得到四边形PQP′C,那么是否存在某一时刻t,使四边形PQP′C为菱形?若存在,求出此时菱形的边长;若不存在,说明理由.
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(1)当PQ∥BC时,我们可得出三角形APQ和三角形ABC相似,那么可得出关于AP,AB,AQ,AC的比例关系,我们观察这四条线段,已知的有AC,根据P,Q的速度,可以用时间t表示出AQ,BP的长,而AB可以用勾股定理求出,这样也就可以表示出AP,那么将这些数值代入比例关系式中,即可得出t的值. (2)求三角形APQ的面积就要先确定底边和高的值,底边AQ可以根据Q的速度和时间t表示出来.关键是高,可以用AP和∠A的正弦值来求.AP的长可以用AB-BP求得,而sinA就是BC:AB的值,因此表示出AQ和AQ边上的高后,就可以得出y与t的函数关系式. (3)如果将三角形ABC的周长和面积平分,那么AP+AQ=BP+BC+CQ,那么可以用t表示出CQ,AQ,AP,BP的长,那么可以求出此时t的值,我们可将t的值代入(2)的面积与t的关系式中,求出此时面积是多少,然后看看面积是否是三角形ABC面积的一半,从而判断出是否存在这一时刻. (4)我们可通过构建相似三角形来求解.过点P作PM⊥AC于M,PN⊥BC于N,那么PNCM就是个矩形,解题思路:通过三角形BPN和三角形ABC相似,得出关于BP,PN,AB,AC的比例关系,即可用t表示出PN的长,也就表示出了MC的长,要想使四边形PQP'C是菱形,PQ=PC,根据等腰三角形三线合一的特点,QM=MC,这样有用t表示出的AQ,QM,MC三条线段和AC的长,就可以根据AC=AQ+QM+MC来求出t的值.求出了t就可以得出QM,CM和PM的长,也就能求出菱形的边长了. 【解析】 (1)在Rt△ABC中,AB=, 由题意知:AP=5-t,AQ=2t,若PQ∥BC,则△APQ∽△ABC, ∴=,∴=, ∴t=.所以当t=时,PQ∥BC. (2)过点P作PH⊥AC于H. ∵△APH∽△ABC, ∴=, ∴=, ∴PH=3-t, ∴y=×AQ×PH=×2t×(3-t)=-t2+3t. (3)若PQ把△ABC周长平分,则AP+AQ=BP+BC+CQ. ∴(5-t)+2t=t+3+(4-2t),解得t=1. 若PQ把△ABC面积平分,则S△APQ=S△ABC,即-+3t=3. ∵t=1代入上面方程不成立, ∴不存在这一时刻t,使线段PQ把Rt△ACB的周长和面积同时平分. (4)过点P作PM⊥AC于M,PN⊥BC于N, 若四边形PQP'C是菱形,那么PQ=PC. ∵PM⊥AC于M, ∴QM=CM. ∵PN⊥BC于N,易知△PBN∽△ABC. ∴=,∴=, ∴PN=, ∴QM=CM=, ∴t+t+2t=4,解得:t=. ∴当t=s时,四边形PQP'C是菱形. 此时PM=3-t=cm,CM=t=cm, 在Rt△PMC中,PC===cm, ∴菱形PQP′C边长为cm.
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考点分析:
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锐角△ABC中,BC=6,S△ABC=12,两动点M,N分别在边AB,AC上滑动,且MN∥BC,以MN为边向下作正方形MPQN,设其边长为x,正方形MPQN与△ABC公共部分的面积为y(y>0)
(1)△ABC中边BC上高AD=______
(2)当x=______时,PQ恰好落在边BC上(如图1);
(3)当PQ在△ABC外部时(如图2),求y关于x的函数关系式(注明x的取值范围),并求出x为何值时y最大,最大值是多少?
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(1)当△AB1D1平移到图(3)的位置时,试判断四边形B2FD1E是什么四边形?并证明你的结论;
(2)设平移距离B2B1为x,四边形B2FD1E的面积为y,求y与x的函数关系式;并求出四边形B2FD1E的面积的最大值;
(3)连接B1C(请在图(3)中画出).当平移距离B2B1的值是多少时,△B1B2F与△B1CF相似?
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如图,点A、B的坐标分别为(4,0)、(0,8),点C是线段OB上一动点,点E在x轴正半轴上,四边形OEDC是矩形,且OE=2OC.设OE=t(t>0),矩形OEDC与△AOB重合部分的面积为S.
根据上述条件,回答下列问题:
(1)当矩形OEDC的顶点D在直线AB上时,求t的值;
(2)当t=4时,求S的值;
(3)直接写出S与t的函数关系式(不必写出解题过程);
(4)若S=12,则t=______

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如图①,正方形ABCD中,点A、B的坐标分别为(0,10),(8,4),点C在第一象限.动点P在正方形ABCD的边上,从点A出发沿A⇒B⇒C⇒D匀速运动,同时动点Q以相同速度在x轴正半轴上运动,当P点到达D点时,两点同时停止运动,设运动的时间为t秒.
(1)当P点在边AB上运动时,点Q的横坐标x(长度单位)关于运动时间t(秒)的函数图象如图②所示,请写出点Q开始运动时的坐标及点P运动速度;
(2)求正方形边长及顶点C的坐标;
(3)在(1)中当t为何值时,△OPQ的面积最大,并求此时P点的坐标;
(4)如果点P、Q保持原速度不变,当点P沿A⇒B⇒C⇒D匀速运动时,OP与PQ能否相等?若能,写出所有符合条件的t的值;若不能,请说明理由.

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已知直角坐标系中菱形ABCD的位置如图,C,D两点的坐标分别为(4,0),(0,3).现有两动点P,Q分别从A,C同时出发,点P沿线段AD向终点D运动,点Q沿折线CBA向终点A运动,设运动时间为t秒.
(1)填空:菱形ABCD的边长是______、面积是______、高BE的长是______
(2)探究下列问题:
①若点P的速度为每秒1个单位,点Q的速度为每秒2个单位.当点Q在线段BA上时,求△APQ的面积S关于t的函数关系式,以及S的最大值;
②若点P的速度为每秒1个单位,点Q的速度变为每秒k个单位,在运动过程中,任何时刻都有相应的k值,使得△APQ沿它的一边翻折,翻折前后两个三角形组成的四边形为菱形.请探究当t=4秒时的情形,并求出k的值.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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