题目内容
【题目】如图,点O为矩形ABCD的对称中心,AB=4cm,BC=6cm,点E、F、G 分别从A、B、C三点同时出发,沿矩形的边按逆时针方向匀速运动,点E的运动速度为1cm/s,点G的运动速度为2cm/s,当点F到达点C(即点F与点C重合)时,三个点随之停止运动.在运动过程中,△EBF关于直线EF的对称图形是△EB′F.设点E、F、G运动的时间为t(单位:s).
(1)若点F的运动速度为2 cm/s.
①当t=______s时,四边形EBFB′为正方形;
②若以点E、B、F为顶点的三角形与以点F,C,G为顶点的三角形相似,求t的值;
(2)若存在实数t,使得点B′与点O重合,求出t的值;并求出点F的运动速度.
【答案】(1)①;②2或;(2)
【解析】
(1)利用正方形的性质,得到BE=BF,列一元一次方程求解即可;
(2)△EBF与△FCG相似,分两种情况,需要分类讨论,逐一分析计算;
(3)先根据点B′与点O重合,利用勾股定理求出t的值,再一次利用勾股定理求出F的运动速度.
(1)若四边形EBFB′为正方形,则BE=BF,BE=4-t,BF=2t,
即:4-t=2t,
解得t=;
故答案为:;
(2)分两种情况,讨论如下:
①若△EBF∽△FCG,
则有,即,
解得:t=2;
②若△EBF∽△GCF,
则有,即,
解得:t=(不合题意,舍去)或t=.
∴当t=2s或t=s时,以点E、B、F为顶点的三角形与以点F,C,G为顶点的三角形相似;
(3)过点O作ON⊥AB于点N,
则在Rt△OEN中,OE=BE=4-t,EN=BE-BN=4-t-2=2-t,ON=3,
由勾股定理得:ON2+EN2=OE2,
即:32+(2-t)2=(4-t)2
解得:t=;
设F的运动速度为xcm/s,
过点O作OM⊥BC于点M,
则OF=BF=x,
则在Rt△OFM中,FM=BC-BF=3-x,OM=2,
由勾股定理得:OM2+FM2=OF2,
即:22+(3-x)2=(x)2
解得:x=,
故点B′与点O重合时,t的值为s,点F的运动速度为cm/s.