题目内容
【题目】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=8,CB=6,动点P从C出发沿CA方向,以每秒1个单位长度的速度向A点匀速运动,到达A点后立即以原来速度沿AC返回;同时动点Q从点A出发沿AB以每秒1个单位长度向点B匀速运动,当Q到达B时,P、Q两点同时停止运动.设P、Q运动的时间为t秒(t>0).
(1)当t为何值时,PQ∥CB?
(2)在点P从C向A运动的过程中,在CB上是否存在点E使△CEP与△PQA全等?若存在,求出CE的长;若不存在,请说明理由;
(3)伴随着P、Q两点的运动,线段PQ的垂直平分线DF交PQ于点D,交折线QB﹣BC﹣CP于点F.当DF经过点C时,求出t的值.
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【答案】(1)
;(2)存在,
;(3)5和10.
【解析】试题分析:(1)根据勾股定理求出AB,根据平行线分线段成比例定理列出比例式,计算即可;
(2)根据全等三角形的性质得到∠PQA=90°,根据相似三角形的性质求出PE,根据勾股定理计算;
(3)分P由C向A运动和P由A向C运动两种情况,根据线段垂直平分线的性质、相似三角形的性质计算.
解:(1)如图1,
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CP=AQ=t,则AP=8-t,在Rt△ABC中,由勾股定理可得AB=10,
由PQ∥CB可得
,即
,
解得t=
,所以当t=
时,PQ∥CB .
(2)存在,如图2,
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由题意可知CP=AQ=t,又∵∠PCE =90°,要使△CEP与△PQA全等,
只有∠PQA=90°,
这一种情况,此时CE=PQ,PE= AP,由△PQA∽△BCA可得
,
即
,解得t=
,
则PE=8-t=
,在Rt△PCE中,由勾股定理可得CE=
;
(或由△PCE∽△ACB得
,即
,解得CE=
)
(3)①当P由C向A运动时,CQ=CP=AQ=t,可得∠QCA=∠QAC,
所以∠QCB=∠QBC,所以CQ=BQ=t,所以BQ=AQ=
AB,
即AB=2t,解得t=5;
②如图3,
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当P由A向C运动时,过Q作QG⊥CB交CB于点G,
CQ=CP=16-t,BQ=10-t,则
,即
,所以GQ=
(10-t),
同理可求得BG=
(10-t),所以GC=6-
(10-t),
在Rt△CGQ中,由勾股定理可得:CG2+GQ2=CQ2,
即[6﹣
(10-t)]2+[
(10-t)]2=(16-t)2,解得t=10.
综上可知满足条件的t的值为5和10.