Question

如图，已知△ABC中，AB=10cm，AC=8cm，BC=6cm．如果点P由B出发沿BA向点A匀速运动，同时点Q由A出发沿AC向点C匀速运动，它们的速度均为2cm/s．连接PQ，设运动的时间为t（单位：s）（0≤t≤4）．

（1）当t为何值时，PQ∥BC．

（2）设△AQP的面积为S（单位：cm²），当t为何值时，S取得最大值，并求出最大值．

（3）是否存在某时刻t，使线段PQ恰好把△ABC的面积平分？若存在，求出此时t的值；若不存在，请说明理由．

Answer

（1）s；（2）t=s时，S取得最大值为cm2；（3）不存在

【解析】

试题分析：（1）由PQ∥BC可得，即，解出即可；

（2）先根据勾股定理的逆定理证得∠C=90°，过P点作PD⊥AC于点D，则PD∥BC，，即，解得PD=6﹣t，即可得到S关于t的二次函数，根据二次函数的性质即可求得结果；

（3）假设存在某时刻t，使线段PQ恰好把△ABC的面积平分，则有S△AQP=S△ABC=12．由（2）可知，S△AQP=﹣t2+6t，则有﹣t2+6t=12，根据此方程无解，即可作出判断．

（1）∵PQ∥BC

∴

即       

解得t=

∴当t=s时，PQ∥BC  

（2）∵AB=10cm，AC=8cm，BC=6cm，

∴∠C=90°  

过P点作PD⊥AC于点D．

∴PD∥BC，

∴，

即，

解得PD=6﹣t    

∴S=×AQ×PD=×2t×（6﹣t）

=﹣t2+6t=﹣（t﹣）2+，

∴当t=s时，S取得最大值，最大值为cm2 

（3）假设存在某时刻t，使线段PQ恰好把△ABC的面积平分，

则有S△AQP=S△ABC=12．

由（2）可知，S△AQP=﹣t2+6t，

∴﹣t2+6t=12，

化简得：t2﹣5t+10=0，

∵△=（﹣5）2﹣4×1×10=﹣15＜0，此方程无解，

∴不存在某时刻t，使线段PQ恰好把△ABC的面积平分．

考点：动点的综合题