题目内容

如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,动点P从点A开始沿边AC向点C以1个单位长度的速度运动,动点Q从点C开始沿边CB向点B以每秒2个单位长度的速度运动,过点P作PD∥BC,交AB于点D,连接PQ分别从点A、C同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t秒(t≥0).

(1)直接用含t的代数式分别表示:QB= ,PD= .

(2)是否存在t的值,使四边形PDBQ为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.并探究如何改变Q的速度(匀速运动),使四边形PDBQ在某一时刻为菱形,求点Q的速度;

(3)如图2,在整个运动过程中,求出线段PQ中点M所经过的路径长.

(1)8-2t,.(2)不存在;当点Q的速度为每秒个单位长度时,经过秒,四边形PDBQ是菱形.(3)线段PQ中点M所经过的路径长为2单位长度.

【解析】

试题分析:(1)根据题意得:CQ=2t,PA=t,由Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,PD∥BC,即可得tanA=,则可求得QB与PD的值;

(2)易得△APD∽△ACB,即可求得AD与BD的长,由BQ∥DP,可得当BQ=DP时,四边形PDBQ是平行四边形,即可求得此时DP与BD的长,由DP≠BD,可判定PDBQ不能为菱形;然后设点Q的速度为每秒v个单位长度,由要使四边形PDBQ为菱形,则PD=BD=BQ,列方程即可求得答案;

(3)设E是AC的中点,连接ME.当t=4时,点Q与点B重合,运动停止.设此时PQ的中点为F,连接EF,由△PMN∽△PQC.利用相似三角形的对应边成比例,即可求得答案.

试题解析:(1)根据题意得:CQ=2t,PA=t,

∴QB=8-2t,

∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,PD∥BC,

∴∠APD=90°,

∴tanA=,

∴PD=.

(2)不存在

在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,

∴AB=10

∵PD∥BC,

∴△APD∽△ACB,

∴,即,

∴AD=,

∴BD=AB-AD=10-,

∵BQ∥DP,

∴当BQ=DP时,四边形PDBQ是平行四边形,

即8-2t=,解得:t=.

当t=时,PD=,BD=10-,

∴DP≠BD,

∴PDBQ不能为菱形.

设点Q的速度为每秒v个单位长度,

则BQ=8-vt,PD=,BD=10-,

要使四边形PDBQ为菱形,则PD=BD=BQ,

当PD=BD时,即=10-,解得:t=

当PD=BQ,t=时,即,解得:v=

当点Q的速度为每秒个单位长度时,经过秒,四边形PDBQ是菱形.

(3)如图2,以C为原点,以AC所在的直线为x轴,建立平面直角坐标系.

依题意,可知0≤t≤4,当t=0时,点M1的坐标为(3,0),当t=4时点M2的坐标为(1,4).

设直线M1M2的解析式为y=kx+b,

∴,

解得

,

∴直线M1M2的解析式为y=-2x+6.

∵点Q(0,2t),P(6-t,0)

∴在运动过程中,线段PQ中点M3的坐标(,t).

把x=代入y=-2x+6得y=-2×+6=t,

∴点M3在直线M1M2上.

过点M2作M2N⊥x轴于点N,则M2N=4,M1N=2.

∴M1M2=2

∴线段PQ中点M所经过的路径长为2单位长度.

考点:1.相似三角形的判定与性质;2.一次函数综合题;3.勾股定理;3.菱形的判定与性质.

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