题目内容
【题目】在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=12cm,点P从点A出发,沿AB边向点B以每秒1cm的速度移动,同时,点Q从点B出发沿BC边向点C以每秒2cm的速度移动.如果P、Q两点在分别到达B、C两点后就停止移动,回答下列问题:
(1)运动开始后第几秒时,△PBQ的面积等于8cm2?
(2)当运动开始后秒时,试判断△DPQ的形状;
(3)在运动过程中,是否存在这样的时刻,使以Q为圆心,PQ为半径的圆正好经过点D?若存在,求出运动时间;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)t=2或4,即经过2秒或4秒,△PBQ的面积等于8cm2;
(2)△DPQ为直角三角形;
(3)运动开始后第6﹣18秒时,以Q为圆心,PQ为半径的圆正好经过点D.
【解析】试题分析:(1)设出运动所求的时间,可将BP和BQ的长表示出来,代入三角形面积公式,列出等式,可将时间求出;(2)表示出DP2=,PQ2=,DQ2=117,进而得到PQ2+DQ2=DP2,得出答案;(3)假设运动开始后第x秒时,满足条件,则有QP=QD,表示出QP2,QD2,列出等式,整理得到方程,求出方程的解,根据时间大于0秒小于6秒,即可解答.
试题解析:(1)设经过t秒,△PBQ的面积等于8cm2,
则:BP=6﹣t,BQ=2t,
所以×(6﹣t)×2t=8,即t2﹣6t+8=0,
可得:t=2或4,即经过2秒或4秒,△PBQ的面积等于8cm2.
(2)当t=秒时,
AP=,BP=6﹣=,BQ=×2=3,CQ=12﹣3=9,
∴在Rt△DAP中,,
在Rt△DCQ中,DQ2=DC2+CQ2=62+92=117,
在Rt△QBP中,,
∴,
∴DQ2+QP2=DP2,
∴△DPQ为直角三角形;
(3)假设运动开始后第x秒时,满足条件,则:QP=QD,
∵OP2=PB2+BQ2=(6﹣x)2+(2x)2,
QD2=QC2+CD2=(12﹣2x)2+62,
∴(12﹣2x)2+62=(6﹣x)2+(2x)2,
整理,得:x2+36x﹣144=0,
解得:x=﹣18±6,
∵0<6﹣18<6,
∴运动开始后第6﹣18秒时,以Q为圆心,PQ为半径的圆正好经过点D.