题目内容

3.已知:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=6cm,AB=10cm.一动点M在边AC上从A向C以3cm/s的速度匀速运动,另一动点N在边BC上同时从C向B以2cm/s的速度匀速运动,当其中一个点到达终点时另一点也随之停止运动.设运动的时间为x秒.
(1)当运动时间x为多少秒时,△CMN的面积为5cm2?
(2)当运动时间x为多少秒时,以C、M、N为顶点的三角形与△ABC相似?

分析 (1)首先根据勾股定理求得AC的长,然后用x表示出线段MC和NC,利用三角形的面积计算公式列出方程求得时间即可;
(2)分△MCN∽△ACB时和△MCN∽△BCA时两种情况利用相似三角形的性质列出方程求得时间即可.

解答 解:∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=6cm,AB=10cm,
∴AC=$\sqrt{A{B}^{2}-B{C}^{2}}$=8,
∵动点M在边AC上从A向C以3cm/s的速度匀速运动,另一动点N在边BC上同时从C向B以2cm/s的速度匀速运动,运动时间为x秒,
∴AM=3xcm,CN=2xcm,
∴CM=(8-3x)cm,
(1)△CMN的面积为5cm2可得:$\frac{1}{2}$×2x(8-3x)=5,
解得:x=1或x=$\frac{5}{3}$,
答当运动时间x为1或$\frac{5}{3}$秒时,△CMN的面积为5cm2;

(2)当△MCN∽△ACB时,
$\frac{MC}{AC}=\frac{NC}{BC}$,
即:$\frac{8-3x}{8}=\frac{2x}{6}$,
解得:x=$\frac{24}{17}$;
当△MCN∽△BCA时,
$\frac{MC}{BC}=\frac{NC}{AC}$,
即:$\frac{8-3x}{6}=\frac{2x}{8}$,
解得:x=$\frac{16}{9}$,
答:当运动时间x为$\frac{24}{17}$或$\frac{16}{9}$秒时,以C、M、N为顶点的三角形与△ABC相似.

点评 本题考查了一元二次方程的应用及相似三角形的应用的知识,解题的关键是能够表示出三角形的边长,并利用相似三角形的性质及三角形的面积公式列出方程求解.

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