题目内容
【题目】已知:如图.在△ABC中.AB=AC=5cm,BC=6cm.点P由B出发,沿BC方向匀速运动.速度为1cm/s.同时,点Q从点A出发,沿AC方向匀速运动.速度为1cm/s,过点P作PM
BC交AB于点M,过点Q作QN
BC,垂足为点N,连接MQ,若设运动时间为t(s)(0<t<3),解答下列问题:
![]()
(1)当t为何值时,点M是边AB中点?
(2)设四边形PNQM的面积为y(cm2),求出y与t之间的函数关系式;
(3)是否存在某一时刻t,使S四边形PNQM:S△ABC=4:9?若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由;
(4)是否存在某一时刻t,使四边形PNQM为正方形?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)当t为
s时,点M是AB中点;
(2)y与t的函数关系式是y![]()
(3)t的值为
s;
(4)不存在,理由见解析.
【解析】
(1)求出BD=3,根据
,即可求出时间t;
(2)先判断出△MBP∽△ABD,进而得出MP,同理表示出QN和CN,然后利用梯形面积公式进行计算即可得出结论;
(3)根据(2)中所求,结合面积之间的关系建立方程即可得出结论;
(4)假设存在,先利用PM=QN求出t,进而求出PM,PN,判断出PM≠PN即可得出结论.
解:(1)过点A作AD⊥BC于点D,
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∵PM⊥BC,
∴PM∥AD,
∴
,
∵点M是AB中点
∴
,
∴
,
∵AB = AC,
∴
,
∵BP=t,
∴
,解得:
,
即当t为
s时,点M是AB中点;
(2)过点A作AD⊥BC于点D,
∵PM∥AD,
∴△MBP∽△ABD,
∴
,
∵
,
∴
,
∴
,
同理,△QCN∽△ACD,
∴
,
∵
,
∴
,
∴
,
,
∴
,
∴y =S四边形PNQM=
,
即y与t的函数关系式是y
;
(3)若S四边形PNQM :S△ABC=4:9,则y=
S△ABC,
∵S△ABC=
,
∴
,
解得
,
(不合题意,舍去),
∴t的值为
s;
(3)若四边形PNQM为正方形,则需满足PM = QN,PM = PN,
当PM = QN时,
,
解得:
,
当
时,PM =
,PN=
,
∴PM≠PN,
∴不存在.