题目内容
【题目】如图,在菱形ABCD中,AB=5cm,BD=8cm.点P从点B出发,沿BA方向匀速运动,速度为;同时,点Q从点D出发,沿DA方向匀速运动,速度为1cm/s.过点P作PN∥BC分别交BD,CD于点M,N,连接QM,QN.设运动时间为.解答下列问题:
(1)当为何值时,点在线段的垂直平分线上?
(2)设的面积为,求与的函数关系式;
(3)在运动过程中,是否存在某一时刻,使的面积为菱形面积的,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由;
(4)是否存在某一时刻,使为等腰三角形?若存在,请直接写出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)存在,当时,的面积为菱形面积的;(4)存在,若时,;若时,;若时,
【解析】
(1)连接,证明得到,根据垂直平分线的性质得出,求出t的值即可;
(2)过点作,垂足为,交于点,由菱形的性质求出,证明,得,再求出,根据三角形面积公式即可得出结论;
(3)假设存在某一时刻,根据的面积为菱形面积的列方程求解即可;
(4)分,,三种情况分别求解即可
解:(1)连接
∴∴
∵∴
∴∴∴
若点在线段的垂直平分线上
∴∴∴
∴当时,点在线段的垂直平分线上.
(2)过点作,垂足为,交于点.
∵
∴
连接,交于点,根据题意,
∴
菱形面积:
∴
∵,
∴
∴
∴
∴
∵
∴的高等于
∵四边形是菱形
∴,
∴
∴
∴与的函数关系式是.
(3)假设存在某一时刻,使的面积为菱形面积的,
则
解得,,(不合题意,舍去)
答:当时,的面积为菱形面积的.
(4)若时,
由(2)得
由题意得,,
∴过Q作于点G,
∵,
∴
在中,
∴;
若时,
过N作于J,如图,
则,
而
∴;
若时,,
∴.
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