八年级数学几何题目求解答
知:如图,在△ABC中,∠C=90°,D是边BC上一点,CD=2,∠B=∠CAD=30°.动点P从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿BC方向向终点C运动;同时,动点Q从...
知:如图,在△ABC中,∠C=90°,D是边BC上一点,CD=2,∠B=∠CAD=30°.动点P从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿BC方向向终点C运动;同时,动点Q从点A出发,以每秒√3个单位长度的速度沿AC方向向终点C运动.设运动时间为t秒. (1)求边AC、BC的长? (2)连结PA、PQ(如图2),当t取何值时,△PAQ的面积是△ADC的面积的一半? (3)过点Q作QE∥BC交AD于E,连结PE(如图3),是否存在点P、Q,使△PDE是直角三角形?若存在,请直接写出t的值 若不存在请说明理由
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解:(1)在RT△ACD中,AC=CD/tan∠CAD=2/tan∠30°=2√3;在RT△ABC中,BC=AC/tan∠B=2√3/tan∠30°=6;BD=BC-DC=6-2=4;AD=CD/sin∠CAD=2/sin∠30°=4
(2)PC=BC-BP=6-3t,AQ=√3t。容易判断PC⊥AQ,因此△PAQ面积=0.5×PC×AQ=0.5(6-3t)√3t;而△ADC面积=0.5*CD*AC=0.5×2×2√3=2√3。据题意,应有0.5(6-3t)√3t=2√3/2,解得:t=(3±√3)/3。
(3)如果△PDE是直角三角形,易判断∠ADC是锐角,则EP⊥BC或PE⊥DE。
①若EP⊥BC,由于AC⊥BC(∵∠C=90°),则EP//AC,∠EPD=∠C=90°;又∵QE∥BC,∴EP=CQ,△DPE∽△DCA,。因此DP/EP=CD/AC。由于DP=BP-BD=3t-4,EP=CQ=AC-AQ=2√3-√3t,因此(3t-4)/(2√3-√3t)=2÷2√3。从而,解得:t=1.5。
②若PE⊥DE。∵QE∥BC,所以AQ/AC=AE/AD,即AE=AQ/AC×AD=√3t/(2√3)×4=2t,从而ED=AD-AE=4-2t。∵△PED和△ACD都是RT△,并且∠ADC为公共角,∴△DEP∽△DCA,故有DP/DE=AD/CD,即(3t-4)/(4-2t)=4/2,解得:t=12/7。
综上所述,存在这样的P、Q点,且有如上两种情况t=1.5或t=12/7,可以使得△PDE成为直角三角形。
(2)PC=BC-BP=6-3t,AQ=√3t。容易判断PC⊥AQ,因此△PAQ面积=0.5×PC×AQ=0.5(6-3t)√3t;而△ADC面积=0.5*CD*AC=0.5×2×2√3=2√3。据题意,应有0.5(6-3t)√3t=2√3/2,解得:t=(3±√3)/3。
(3)如果△PDE是直角三角形,易判断∠ADC是锐角,则EP⊥BC或PE⊥DE。
①若EP⊥BC,由于AC⊥BC(∵∠C=90°),则EP//AC,∠EPD=∠C=90°;又∵QE∥BC,∴EP=CQ,△DPE∽△DCA,。因此DP/EP=CD/AC。由于DP=BP-BD=3t-4,EP=CQ=AC-AQ=2√3-√3t,因此(3t-4)/(2√3-√3t)=2÷2√3。从而,解得:t=1.5。
②若PE⊥DE。∵QE∥BC,所以AQ/AC=AE/AD,即AE=AQ/AC×AD=√3t/(2√3)×4=2t,从而ED=AD-AE=4-2t。∵△PED和△ACD都是RT△,并且∠ADC为公共角,∴△DEP∽△DCA,故有DP/DE=AD/CD,即(3t-4)/(4-2t)=4/2,解得:t=12/7。
综上所述,存在这样的P、Q点,且有如上两种情况t=1.5或t=12/7,可以使得△PDE成为直角三角形。
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