Question

如图所示，在△ABC中，BA=BC=20cm，AC=30cm，点P从A点出发，沿着AB以每秒4cm的速度向B点运动；同时点Q从C点出发，沿CA以每秒3cm的速度向A点运动，设运动时间为x秒。

（1）当x为何值时，PQ∥BC？

（2）当时，求的值；

（3）△APQ能否与△CQB相似？若能，求出时间x的值，若不能，说明理由.

Answer

(1) ；（2）；（3）或5．

【解析】试题分析：（1）当PQ∥BC时，根据平行线分线段成比例定理，可得出关于AP，PQ，AB，AC的比例关系式，我们可根据P，Q的速度，用时间x表示出AP，AQ，然后根据得出的关系式求出x的值．
（2）当时能得出什么条件，由于这两个三角形在AC边上的高相等，那么他们的底边的比就应该是面积比，由此可得出CQ：AC=1：3，那么CQ=10cm，此时时间x正好是（1）的结果，那么此时PQ∥BC，由此可根据平行这个特殊条件，得出三角形APQ和ABC的面积比，然后再根据三角形PBQ的面积=三角形ABC的面积-三角形APQ的面积-三角形BQC的面积来得出三角形BPQ和三角形ABC的面积比．
（3）本题要分两种情况进行讨论．已知了∠A和∠C对应相等，那么就要分成AP和CQ对应成比例以及AP和BC对应成比例两种情况来求x的值．

试题解析：（1）由题意得，PQ平行于BC，则AP：AB=AQ：AC，AP=4x，AQ=30-3x

解得x=；
（2）∵S△BCQ：S△ABC=1：3
∴CQ：AC=1：3，CQ=10cm
∴时间用了秒，AP=cm，
∵由（1）知，此时PQ平行于BC
∴△APQ∽△ABC，相似比为，
∴S△APQ：S△ABC=4：9
∴四边形PQCB与三角形ABC面积比为5：9，即S四边形PQCB=S△ABC，
又∵S△BCQ：S△ABC=1：3，即S△BCQ=S△ABC，
∴S△BPQ=S四边形PQCB-S△BCQ═S△ABC-S△ABC=S△ABC，
∴S△BPQ：S△ABC=2：9=
（3）假设两三角形可以相似．
情况1：当△APQ∽△CQB时，CQ：AP=BC：AQ，即有，
解得x=，
经检验，x=是原分式方程的解．
情况2：当△APQ∽△CBQ时，CQ：AQ=BC：AP，即有，
解得x=5，
经检验，x=5是原分式方程的解．
综上所述，时间x的值是或5．