Question

如图，在边长为4的正方形ABCD中，动点E以每秒1个单位长度的速度从点A开始沿边AB向点B运动，动点F以每秒2个单位长度的速度从点B开始沿折线BC﹣CD向点D运动，动点E比动点F先出发1秒，其中一个动点到达终点时，另一个动点也随之停止运动，设点F的运动时间为t秒．

（1）点F在边BC上．

①如图1，连接DE，AF，若DE⊥AF，求t的值；

②如图2，连结EF，DF，当t为何值时，△EBF与△DCF相似？

（2）如图3，若点G是边AD的中点，BG，EF相交于点O，试探究：是否存在在某一时刻t，使得？若存在，求出t的值；若不存在，请说明理由．

 

Answer 1

(1) ①t=1；②．（2），.

【解析】

试题分析：（1）①利用正方形的性质及条件，得出△ABF≌△DAE，由AE=BF列式计算．

②利用△EBF∽△DCF，得出，列出方程求解．

（2）①0＜t≤2时如图3，以点B为原点BC为x轴，BA为y轴建立坐标系，先求出EF所在的直线和BG所在的直线函数关系式是，再利用勾股定理求出BG，运用，求出点O的坐标把O的坐标代入EF所在的直线函数关系式求解．②当t＞2时如图4，以点B为原点BC为x轴，BA为y轴建立坐标系，以点B为原点BC为x轴，BA为y轴建立坐标系，先求出EF所在的直线和BG所在的直线函数关系式是，再利用勾股定理求出BG，运用，求出点O的坐标把O的坐标代入EF所在的直线函数关系式求解．

试题解析：（1）①如图1

∵DE⊥AF，

∴∠AOE=90°，

∴∠BAF+∠AEO=90°，

∵∠ADE+∠AEO=90°，

∴∠BAE=∠ADE，

又∵四边形ABCD是正方形，

∴AE=AD，∠ABF=∠DAE=90°，

在△ABF和△DAE中，

∴△ABF≌△DAE（ASA）

∴AE=BF，

∴1+t=2t，

解得t=1．

②如图2

∵△EBF∽△DCF

∴，

∵BF=2t，AE=1+t，

∴FC=4﹣2t，BE=4﹣1﹣t=3﹣t，

∴，

解得：，（舍去），

故．

（2）①0＜t≤2时如图3，以点B为原点BC为x轴，BA为y轴建立坐标系，

A的坐标（0，4），G的坐标（2，4），F点的坐标（2t，0），E的坐标（0，3﹣t）

EF所在的直线函数关系式是：y=x+3﹣t，

BG所在的直线函数关系式是：y=2x，

∵

∵，

∴BO=，OG=，

设O的坐标为（a，b），

解得

∴O的坐标为（，）

把O的坐标为（，）代入y=x+3﹣t，得

=×+3﹣t，

解得，t=（舍去），t=，

②当3≥t＞2时如图4，以点B为原点BC为x轴，BA为y轴建立坐标系，

A的坐标（0，4），G的坐标（2，4），F点的坐标（4，2t﹣4），E的坐标（0，3﹣t）

EF所在的直线函数关系式是：y=x+3﹣t，

BG所在的直线函数关系式是：y=2x，

∵BG==2

∵，

∴BO=，OG=，

设O的坐标为（a，b），

解得

∴O的坐标为（，）

把O的坐标为（，）代入y=x+3﹣t，得

=×+3﹣t，

解得：t=．

综上所述，存在t=或t=，使得．

【考点】四边形综合题．