题目内容
【题目】已知:Rt△EFP和矩形ABCD如图①摆放(点C与点E重合),点B,C(E),F在同一直线上,AB=3cm,BC=9cm,EF=8cm,PE=PF=5cm,如图②,△EFP从图①的位置出发,沿CB方向匀速运动,速度为2cm/s,当点F与点C重合时△EFP停止运动停止.设运动时间为t(s)(0<t<4),解答下列问题:
(1)当0<t<2时,EP与CD交于点M,请用含t的代数式表示CE=______,CM=______;
(2)当2<t<4时,如图③,PF与CD交于点N,设四边形EPNC的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;
(3)当2<t<4时,且S四边形EPNC:S矩形ABCD=1:4时,请求出t的值;
(4)连接BD,在运动过程中,当BD与EP相交时,设交点为O,当t=______时;O在∠BAD的平分线上.(不需要写解答过程)
【答案】(1)2t , t ;(2)y=-t2+12t-12;(3)t=4 - ;(4).
【解析】
(1)由等腰三角形的性质可得PH=3cm,EH=HF=4cm,由题意可得EC=2t,由锐角三角形函数可得tan∠PEH=,可得MC=t;
(2)由锐角三角函数可得CN=,由S△PEF-S△CNF=S四边形EPNC,可求y与t之间的函数关系式;
(3)由题意可得y=,代入解析式可求t的值;
(4)过点O作OM⊥AD,ON⊥AB,垂足分别为点M,点N,可得四边形ANOM是矩形,可得AM=ON,由角平分线的性质可得OM=ON,由三角形的面积关系可得ON=OM==AM,由锐角三角函数和平行线分线段成比例可求EC的长,即可求t的值.
解:(1)如图,过点P作PH⊥EF,垂足为H,
∵EF=8cm,PE=PF=5cm,PH⊥EF,
∴EH=HF=4cm,
∴PH==3cm,
∵△EFP沿CB方向匀速运动,速度为2cm/s,
∴CE=2t,
∵tan∠PEH=
∴
∴MC=t,
故答案为:2t,t,
(2)如图,过点P作PH⊥BC于点H,
由(1)可知:PH=3cm,EH=HF=4cm,
∴S△PEF=×8×3=12,
∵CF=EF-EC,
∴CF=8-2t,
∵tan∠PFE=,
∴CN=,
∴y=S△PEF-S△CNF=12-×(8-2t)×(8-2t)=-t2+12t-12
(3)∵S四边形EPNC:S矩形ABCD=1:4
∴×3×9=-t2+12t-12
∴2t2-16t+25=0
∴t=4±
∵2<t<4
∴t=4-
(4)如图,过点O作OM⊥AD,ON⊥AB,垂足分别为点M,点N,
∵OM⊥AD,ON⊥AB,∠BAD=90°,
∴四边形ANOM是矩形,
∴AM=ON,
∵AO平分∠DAB,OM⊥AD,ON⊥AB,
∴OM=ON,
∵S△ABD=S△ABO+S△AOD,
∴
∴ON=OM==AM,
∵AD∥BC
∴∠APE=∠PEC
∵tan∠APE=tan∠PEC==
∴MP=3,
∴PD=AD-AM-MP=
∵ON∥AD
∴
∴
∵AD∥BC
∴
∴BE=PD=
∴EC=BC-EB=
∴t==
故答案为: