(2014?常熟市一模)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点B、C的坐标分别为B(0,0),C(6,0),
(2014?常熟市一模)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点B、C的坐标分别为B(0,0),C(6,0),且∠B=60°.动点P、Q分别从点B、点D同时出发,点P...
(2014?常熟市一模)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点B、C的坐标分别为B(0,0),C(6,0),且∠B=60°.动点P、Q分别从点B、点D同时出发,点P以每秒2个单位的速度向点A移动;点Q以每秒3个单位的速度向点A移动.设两动点运动的时间为t秒,其中0<t<2.(1)当t=______秒,△PCQ是等边三角形;(2)记△POC的面积为S1;△APQ的面积为S2.试探求S1+S2有没有最小值?若有,求出最小值及此时点P的坐标;若没有,说明理由;(3)是否存在t值,使PQ⊥AC?说明理由.
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解:(1)∵菱形ABCD中,∠B=60°,
∴∠DCA=∠ACO=60°,
∴OC=AC,
当△PCQ是等边三角形时,CP=CP,∠QCP=60°,
∴∠QCA=∠PCB,
在△OCP和△ACQ中,
∴△OCP≌△ACQ(SAS),
∴PO=QA,
∵点P以每秒2个单位的速度向点A移动;点Q以每秒3个单位的速度向点A移动,
∴PO=2t,AQ=6-3t,
∴2t=6-3t,
解得:t=
;
(2)过点P作EF平行于y轴,分别交BC、AD于点E、F,
根据题意得:BP=2t,AQ=6-3t,
∴PE=
t,PF=
(3-t),
∴S1=3
t,S2=
(2-t)(3-t),
∴S1+S2=3
t+
∴∠DCA=∠ACO=60°,
∴OC=AC,
当△PCQ是等边三角形时,CP=CP,∠QCP=60°,
∴∠QCA=∠PCB,
在△OCP和△ACQ中,
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∴△OCP≌△ACQ(SAS),
∴PO=QA,
∵点P以每秒2个单位的速度向点A移动;点Q以每秒3个单位的速度向点A移动,
∴PO=2t,AQ=6-3t,
∴2t=6-3t,
解得:t=
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(2)过点P作EF平行于y轴,分别交BC、AD于点E、F,
根据题意得:BP=2t,AQ=6-3t,
∴PE=
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∴S1=3
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∴S1+S2=3
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