题目内容

【题目】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点P从点A出发沿边AC向点C以每秒1个单位长度的速度运动,同时点Q从点C出发沿边CB向点B以每秒a个单位长度的速度运动,过点P作PD⊥BC,交AB于点D,连接PQ.当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t秒(t≥0).

(1)当a=2时,解答下列问题:

①QB=   ,PD=   .(用含t的代数式分别表示)

②通过计算说明,不存在t的值使得四边形PDBQ为菱形.

(2)当a为某个数值时,四边形PDBQ在某一时刻为菱形,求a的值及四边形PDBQ为菱形时t的值.

(3)当t=2时,在整个运动过程中,恰好存在线段PQ的中点M到△ABC三边距离相等,直接写出此刻a的值.

【答案】(1)①8﹣2t,t,②不存在,理由见解析;

(2)经过秒,四边形PDBQ是菱形.

(3)满足条件的a的值为2.

【解析】试题分析:(1)①根据题意得:CQ=2t,PA=t,由Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,PD∥BC,即可得tanA===,则可求得QB与PD的值;

②易得△APD∽△ACB,即可求得AD与BD的长,由BQ∥DP,可得当BQ=DP时,四边形PDBQ是平行四边形,即可求得此时DP与BD的长,由DP≠BD,可判定PDBQ不能为菱形;

(2)设点Q的速度为每秒v个单位长度,由要使四边形PDBQ为菱形,则PD=BD=BQ,列方程即可求得答案;

(3)由题意AP=2,PC=4,CQ=2a,又QM=PM,点M到△ABC是三边距离相等,推出CM是∠PCQ的平分线,推出PC=CQ,可得2a=4,推出a=2,经检验,此时点M是△ABC的内心,由此即可解决问题;

试题解析:(1)①根据题意得:CQ=2t,PA=t,

∴QB=8﹣2t,

∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,PD∥BC,

∴∠APD=90°,

∴tanA===,

∴PD=t.

故答案为:(1)8﹣2t,t.

②不存在

在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,

∴AB=10

∵PD∥BC,

∴△APD∽△ACB,

∴=,即=,

∴AD=t,

∴BD=AB﹣AD=10﹣t,

∵BQ∥DP,

∴当BQ=DP时,四边形PDBQ是平行四边形,

即8﹣2t=,解得:t=.

当t=时,PD=×=,BD=10﹣×=6,

∴DP≠BD,

∴PDBQ不能为菱形.

(2)设点Q的速度为每秒v个单位长度,

则BQ=8﹣vt,PD=t,BD=10﹣t,

要使四边形PDBQ为菱形,则PD=BD=BQ,

当PD=BD时,即t=10﹣t,解得:t=,

当PD=BQ,t=时,即×=8﹣v,解得:v=;

当点Q的速度为每秒个单位长度时,经过秒,四边形PDBQ是菱形.

(3)由题意AP=2,PC=4,CQ=2a,

∵QM=PM,点M到△ABC是三边距离相等,

∴CM是∠PCQ的平分线,

∴PC=CQ,

∴2a=4,

∴a=2,经检验,此时点M是△ABC的内心,

∴满足条件的a的值为2.

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