在△ABC中,∠BAC=90°,AB<AC,M是BC边的中点,MN⊥BC交AC于点N.
在△ABC中,∠BAC=90°,AB<AC,M是BC边的中点,MN⊥BC交AC于点N.动点P从点B出发沿射线BA以每根号3厘米的速度运动.同时,动点Q从点N出发沿射线NC...
在△ABC中,∠BAC=90°,AB<AC,M是BC边的中点,MN⊥BC交AC于点N.动点P从点B出发沿射线BA以每根号3厘米的速度运动.同时,动点Q从点N出发沿射线NC运动,且始终保持MQ⊥MP.设运动时间为t秒(t>0).(1)△PBM与△QNM相似吗?以图1为例说明理由;(2)若∠ABC=60°,AB=4 根号3 厘米.①求动点Q的运动速度;②设△APQ的面积为S(平方厘米),求S与t的函数关系式;
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解:(1)△PBM∽△QNM.理由如下:
如图1,∵MQ⊥MP,MN⊥BC(已知),
∴∠PMB+∠PMN=90°,∠QMN+∠PMN=90°,
∴∠PMB=∠QMN(等量代换).
∵∠PBM+∠C=90°(直角三角形的两个锐角互余),∠QNM+∠C=90°(直角三角形的两个锐角互余),
∴∠PBM=∠QNM(等量代换).
∴△PBM∽△QNM;
(2)∵∠BAC=90°,∠ABC=60°,
∴BC=2AB=8
3
cm.
又∵MN垂直平分BC,
∴BM=CM=4
3
cm.
∵∠C=30°,
∴MN=
3
3
CM=4cm;
①设Q点的运动速度为vcm/s.
如图1,当0<t<4时,由(1)知△PBM∽△QNM.
∴
NQ
BP
=
MN
MB
(相似三角形的对应边成比例),即
vt
3t
=
4
43
,
∴v=1;
如图2,当t≥4时,同理可得v=1.
综上所述,Q点运动速度为1cm/s.
②∵AN=AC-NC=12-8=4cm,
∴如图1,当0<t<4时,AP=AB-BP=4
3
-
3
t,AQ=AN+NQ=AC-NC+NQ=12-8+t=4+t,∴S=
1
2
AP•AQ=
1
2
(4
3
-
3
t)(4+t)=-
3
2
t2+8
3
;如图2,当t≥4时,AP=
3
t-4
3
,AQ=4+t,∴S=
1
2
AP•AQ=
1
2
(
3
-4
3
t)(4+t)=
3
2
t2-8
3
;综上所述,S=
-
32t2+8
3(0<t<4)32t2-8
3(t≥4)
;
(3)PQ2=BP2+CQ2.
证明如下:如图1,延长QM至点D,使MD=MQ.连接PD、BD.
∵BC、DQ互相平分,
∴四边形BDCQ为平行四边形,
∴BD∥CQ,BD=CQ(平行四边形的对边平行且相等);
又∵∠BAC=90°,
∴∠PBD=90°,
∴PD2=BP2+BD2=BP2+CQ2,
∵PM垂直平分DQ,
∴PQ=PD,
∴PQ2=BP2+CQ2.
如图1,∵MQ⊥MP,MN⊥BC(已知),
∴∠PMB+∠PMN=90°,∠QMN+∠PMN=90°,
∴∠PMB=∠QMN(等量代换).
∵∠PBM+∠C=90°(直角三角形的两个锐角互余),∠QNM+∠C=90°(直角三角形的两个锐角互余),
∴∠PBM=∠QNM(等量代换).
∴△PBM∽△QNM;
(2)∵∠BAC=90°,∠ABC=60°,
∴BC=2AB=8
3
cm.
又∵MN垂直平分BC,
∴BM=CM=4
3
cm.
∵∠C=30°,
∴MN=
3
3
CM=4cm;
①设Q点的运动速度为vcm/s.
如图1,当0<t<4时,由(1)知△PBM∽△QNM.
∴
NQ
BP
=
MN
MB
(相似三角形的对应边成比例),即
vt
3t
=
4
43
,
∴v=1;
如图2,当t≥4时,同理可得v=1.
综上所述,Q点运动速度为1cm/s.
②∵AN=AC-NC=12-8=4cm,
∴如图1,当0<t<4时,AP=AB-BP=4
3
-
3
t,AQ=AN+NQ=AC-NC+NQ=12-8+t=4+t,∴S=
1
2
AP•AQ=
1
2
(4
3
-
3
t)(4+t)=-
3
2
t2+8
3
;如图2,当t≥4时,AP=
3
t-4
3
,AQ=4+t,∴S=
1
2
AP•AQ=
1
2
(
3
-4
3
t)(4+t)=
3
2
t2-8
3
;综上所述,S=
-
32t2+8
3(0<t<4)32t2-8
3(t≥4)
;
(3)PQ2=BP2+CQ2.
证明如下:如图1,延长QM至点D,使MD=MQ.连接PD、BD.
∵BC、DQ互相平分,
∴四边形BDCQ为平行四边形,
∴BD∥CQ,BD=CQ(平行四边形的对边平行且相等);
又∵∠BAC=90°,
∴∠PBD=90°,
∴PD2=BP2+BD2=BP2+CQ2,
∵PM垂直平分DQ,
∴PQ=PD,
∴PQ2=BP2+CQ2.
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1、因为∠A=90
所以∠B+∠C=90
又因MN⊥BC,MQ⊥MP
所以∠C+∠CNM=90,
∠BMP+∠PMN=90,
∠PMN+∠NMQ=90,
所以∠B=∠CNM
∠BMP=∠NMQ
所以:△PBM∽△QNM
故有NQ/BP=NM/BM-------------(1)
2、∠ABC=60°,AB=4 √3
∠C=90-60=30
AC=√3AB=12
BM=MC=1/2BC=AB=4 √3
NM=1/2NC=√3/3MC=4
NC=8
带入(1)式有
NQ==√3/3BP
因为P速度Vp=√3
所以Q速度Vq=1
△APQ的面积为S
AP=AB-BP=4 √3-t√3
AQ=AC-NC+NQ=12-8+t×1=4+t
S△APQ=AP×AQ/2=(4 √3-t√3)(4+t)/2
S△APQ=8√3-(√3/2)t∧2
所以∠B+∠C=90
又因MN⊥BC,MQ⊥MP
所以∠C+∠CNM=90,
∠BMP+∠PMN=90,
∠PMN+∠NMQ=90,
所以∠B=∠CNM
∠BMP=∠NMQ
所以:△PBM∽△QNM
故有NQ/BP=NM/BM-------------(1)
2、∠ABC=60°,AB=4 √3
∠C=90-60=30
AC=√3AB=12
BM=MC=1/2BC=AB=4 √3
NM=1/2NC=√3/3MC=4
NC=8
带入(1)式有
NQ==√3/3BP
因为P速度Vp=√3
所以Q速度Vq=1
△APQ的面积为S
AP=AB-BP=4 √3-t√3
AQ=AC-NC+NQ=12-8+t×1=4+t
S△APQ=AP×AQ/2=(4 √3-t√3)(4+t)/2
S△APQ=8√3-(√3/2)t∧2
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0①在直角△ABC中,∠ABC=0°,AB= 厘米,则BC= cm,AC=cm.由M角BAC=0°,AB<AC,M是BC边的中点,MN⊥BC交AC于点 0 0--赵迪酣S
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