题目内容
【题目】如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=12cm,BC=16cm,D、E分别是AC、AB的中点,连接DE.点P从点D出发,沿DE方向匀速运动,速度为2cm/s;同时,点Q从点B出发,沿BA方向匀速运动,速度为4cm/s,当点P停止运动时,点Q也停止运动.连接PQ,设运动时间为t(0<t<4)s.解答下列问题:
(1)当t为何值时,以点E、P、Q为顶点的三角形与△ADE相似?
(2)当t为何值时,△EPQ为等腰三角形?
【答案】(1)s或s;(2)t=1或3或或秒
【解析】
(1)①当PQ⊥AB时,△PQE是直角三角形.证明△PQE∽△ACB,将PE、QE用时间t表示,由三角形对应线段成比例的性质即可求出t值;②当PQ⊥DE时,证明△PQE∽△DAE,将PE、QE用时间t表示,利用三角形对应线段成比例的性质即可求出t值;
(2)分三种情形讨论,①当点Q在线段BE上时,EP=EQ;②当点Q在线段AE上时,EQ=EP;③当点Q在线段AE上时,EQ=QP;④当点Q在线段AE上时,PQ=EP,分别列出方程即可解决问题.
解:(1)在Rt△ABC中,AC=12cm,BC=16cm,
∴AB==20cm.
∵D、E分别是AC、AB的中点.
∴AD=DC=6cm,AE=EB=10cm,DE∥BC且DE=BC=8cm,
①如图1中,PQ⊥AB时,
∵∠PQB=∠ADE=90°,∠AED=∠PEQ,
∴△PQE∽△ADE,
∴,
由题意得:PE=8﹣2t,QE=4t﹣10,
即 ,
解得t=;
②如图2中,当PQ⊥DE时,△PQE∽△DAE,
∴,
∴,
∴t=,
∴当t为s或s时,以点E、P、Q为顶点的三角形与△ADE相似.
(2)①如图3中,当点Q在线段BE上时,由EP=EQ,可得8﹣2t=10﹣4t,t=1.
②如图4中,当点Q在线段AE上时,由EQ=EP,可得8﹣2t=4t﹣10,解得t=3.
③如图5中,当点Q在线段AE上时,由EQ=QP,可得 (8﹣2t):(4t﹣10)=4:5,解得t=.
④如图6中,当点Q在线段AE上时,由PQ=EP,可得 (4t﹣10):(8﹣2t)=4:5,解得t=.
综上所述,t=1或3或 或 秒时,△PQE是等腰三角形.