题目内容
【题目】如图,在△ABC中,AB=AC=5,CD⊥AB于点D,CD=3.点P从点A出发沿线段AC以每秒1个单位的速度向终点C运动.过点P作PQ∥AB交BC于点Q,过点P作AC的垂线,过点Q作AC的平行线,两线交于点E.设点P的运动时间为t秒.
(1)求线段PQ的长.(用含t的代数式表示)
(2)当点E落在边AB上时,求t的值.
(3)当△PQE与△ACD重叠部分图形是四边形时,直接写出t的取值范围.
【答案】(1)PQ=5﹣t;(2)t=;(3)0<t≤1或≤t<5
【解析】
(1)由题意得出PC=AC﹣AP=5﹣t,由PQ∥AB,得出△PQC∽△ABC,利用相似三角形对应边成比例即可求得PQ=5﹣t;
(2)当点E落在边AB上时,在中,求得AD=4,cos∠CAD=,在中,cos∠CAD,推出AE,由PQ∥AB,EQ∥AC,得出四边形AEQP是平行四边形,则PQ=AE,即5﹣t=,即可得出结果;
(3)当点E、D、Q三点共线时,由PQ∥AB,EQ∥AC,得出四边形ADQP是平行四边形,则PQ=AD=4,即5﹣t=4,得出t=1,则当△PQE与△ACD重叠部分图形是四边形时,0<t≤1;当点E落在边AB上时,由(2)得t=,AE=PQ=<AD,得出点P在到达点C前,点E始终在CD的左边,即≤t<5.
(1)∵AB=AC=5,点P从点A出发沿线段AC以每秒1个单位的速度向终点C运动,点P的运动时间为t秒,
∴PC=AC﹣AP=5﹣t,
∵PQ∥AB,
∴△PQC∽△ABC,
∴
即:
∴PQ=5﹣t;
(2)当点E落在边AB上时,如图1所示:
在Rt△ACD中,∠ADC=90°,
AD,
∴cos∠CAD,
在Rt△APE中,∠APE=90°,cos∠CAD,
∴,
∴AEAP,
∵PQ∥AB,EQ∥AC,
∴四边形AEQP是平行四边形,
∴PQ=AE,
即:5﹣t=,
解得:t;
(3)当点E、D、Q三点共线时,如图2所示:
∵PQ∥AB,EQ∥AC,
∴四边形ADQP是平行四边形,
∴PQ=AD=4,
∴5﹣t=4,
∴t=1,
∴当△PQE与△ACD重叠部分图形是四边形时,0<t≤1;
当点E落在边AB上时,如图1所示,
由(2)得:t,
AE=PQ=5﹣<AD,
∴点P在到达点C前,点E始终在CD的左边,
∵AC=5,
∴t<5,
∴≤t<5,
综上:当△PQE与△ACD重叠部分图形是四边形时,t的取值范围为0<t≤1或≤t<5.