题目内容
【题目】在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=8,CB=5,动点M从C点开始沿CB运动,动点N从B点开始沿BA运动,同时出发,两点均以1个单位/秒的速度匀速运动(当M运动到B点即同时停止),运动时间为t秒.
(1)AN= ;CM= .(用含t的代数式表示)
(2)连接CN,AM交于点P.
①当t为何值时,△CPM和△APN的面积相等?请说明理由.
②当t=3时,试求∠APN的度数.
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【答案】(1)8﹣t,t;(2)①
;②∠APN=45°
【解析】
(1)根据路程=速度×时间,可用含t的代数式表示BN,CM的长,即可用含t的代数式表示AN的长;
(2)①由题意可得S△ABM=S△BNC,根据三角形面积公式可求t的值;
②过点P作PF⊥BC,PG⊥AB,过点A作AE⊥CN,交CN的延长线于点E,连接BP,可证四边形PGBF是矩形,可得PF=BG,根据三角形的面积公式,可得方程组,求出PG,PF的长,根据勾股定理可求PN的长,通过证△ANE∽△CNB,可求AE,NE的长,即可求∠APN的度数.
解:(1)∵M,N两点均以1个单位/秒的速度匀速运动,
∴CM=BN=t,
∴AN=8﹣t,
故答案为:8﹣t,t;
(2)①若△CPM和△APN的面积相等
∴S△CPM+S四边形BMPN=S△APN+S四边形BMPN,
∴S△ABM=S△BNC,
∴
,
∴8×(5﹣t)=5t
∴t=![]()
∴当t=
时,△CPM和△APN的面积相等;
②如图,过点P作PF⊥BC,PG⊥AB,过点A作AE⊥CN,交CN的延长线于点E,连接BP,
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∵PG⊥AB,PF⊥BC,∠B=90°,
∴四边形PGBF是矩形,
∴PF=BG,
∵t=3,
∴CM=3=BN,
∴BM=2,AN=5,
∵S△ABM=S△ABP+S△BPM,
∴![]()
∴16=8PG+2PF①
∵S△BCN=S△BCP+S△BPN,
∴
×5×3=
∴15=3PG+5PF②
由①②组成方程组解得:PG=
,PF=
,
∴BG=![]()
∴NG=BN﹣BG=3﹣
=![]()
在Rt△PGN中,PN=
=
,
在Rt△BCN中,CN=
=![]()
∵∠B=∠E=90°,∠ANE=∠BNC
∴△ANE∽△CNB
∴![]()
∴![]()
∴AE=
,NE=![]()
∵PE=EN+PN
∴PE=
+
=![]()
∴AE=PE,且AE⊥PE
∴∠APN=45°