题目内容
【题目】已知:把Rt△ABC和Rt△DEF按如图1摆放(点C与点E重合),点B、C(E)、F在同一条直线上,∠ACB=∠EDF=90°,∠DEF=45°,AC=8cm,BC=6cm,EF=9cm,如图2,△DEF从图1的位置出发,以1cm/s的速度沿CB向△ABC匀速移动,在△DEF移动的同时,点P从△ABC的顶点B出发,以2cm/s的速度沿BA向点A匀速移动.当△DEF的顶点D移动到AC边上时,△DEF停止移动,点P也随之停止移动.DE与AC相交于点Q,连接PQ,设移动时间为t(s)(0<t<4.5).解答下列问题:
(1)用含t的代数式表示线段AP= ;
(2)当t为何值时,点E在∠A的平分线上?
(3)当t为何值时,点A在线段PQ的垂直平分线上?
(4)连接PE,当t=1(s)时,求四边形APEC的面积.
【答案】(1)(10﹣2t)cm.(2);(3)t=2;(4)20
【解析】
(1)利用勾股定理求出AB,根据AP=AB﹣BP计算即可.
(2)如图1中,作AT平分∠BAC,作TH⊥AB于H.设TC=TH=x,证明Rt△ATH≌Rt△ATC(HL),推出AH=AC=8,在Rt△BTH中,则有(6﹣x)2=22+x2,求出x即可解决问题.
(3)根据线段垂直平分线的性质得到AP=AQ,根据等腰三角形的性质得到CE=CQ,根据勾股定理求出AB,列式计算即可.
(4)作PM⊥BE交BE于M,根据S四边形APEC=S△ABC﹣S△BPE计算算即可.
(1)在Rt△ABC中,∵∠ACB=90°,AC=8cm,BC=6cm,
∴AB===10(cm),
由题意PA=AB﹣BP=(10﹣2t)cm,
故答案为(10﹣2t)cm.
(2)如图1中,作AT平分∠BAC,作TH⊥AB于H.
∵TC⊥AC,TH⊥AB,TA平分∠ABC,
∴TC=TH,∠AHT=∠ACT=90°,设TC=TH=x,
∵AT=AT,
∴Rt△ATH≌Rt△ATC(HL),
∴AH=AC=8,
∴BH=AB﹣AH=10﹣8=2,
在Rt△BTH中,则有(6﹣x)2=22+x2,
解得x=,
∴当t为时,点E在∠A的平分线上.
(3)∵点A在线段PQ的垂直平分线上,
∴AP=AQ,
∵∠DEF=45°,∠ACB=90°,∠DEF+∠ACB+∠EQC=180°,
∴∠EQC=45°,
∴∠DEF=∠EQC,
∴CE=CQ,
由题意知:CE=t,BP=2t,
∴CQ=t,
∴AQ=8﹣t,
在Rt△ABC中,由勾股定理得,AB=10cm,
则AP=10﹣2t,
∴10﹣2t=8﹣t,
解得:t=2,
答:当t=2s时,点A在线段PQ的垂直平分线上;
(4)如图2中,过P作PM⊥BE,交BE于M,
∴∠BMP=90°,
在Rt△ABC和Rt△BPM中,sinB==,
∴=,
解得,PM=,
∵BC=6cm,CE=t,
∴BE=6﹣1=5,
∴S四边形APEC=S△ABC﹣S△BPE=×BC×AC﹣×BE×PM=×6×8﹣×5×=20.