(2014?娄底)如图甲,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm.如果点P由点B出发沿BA方向向点A匀速运动
(2014?娄底)如图甲,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm.如果点P由点B出发沿BA方向向点A匀速运动,同时点Q由点A出发沿AC方向向点C匀速运...
(2014?娄底)如图甲,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=4cm,BC=3cm.如果点P由点B出发沿BA方向向点A匀速运动,同时点Q由点A出发沿AC方向向点C匀速运动,它们的速度均为1cm/s.连接PQ,设运动时间为t(s)(0<t<4),解答下列问题:(1)设△APQ的面积为S,当t为何值时,S取得最大值?S的最大值是多少?(2)如图乙,连接PC,将△PQC沿QC翻折,得到四边形PQP′C,当四边形PQP′C为菱形时,求t的值;′(3)当t为何值时,△APQ是等腰三角形?
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解:(1)如图甲,过点P作PH⊥AC于H,
∵∠C=90°,
∴AC⊥BC,
∴PH∥BC,
∴△APH∽△ABC,
∴
=
,
∵AC=4cm,BC=3cm,
∴AB=5cm,
∴
=
,
∴PH=3-
t,
∴△AQP的面积为:
S=
×AQ×PH=
×t×(3-
t)=-
(t-
)2+
,
∴当t为
秒时,S最大值为
cm2.
(2)如图乙,连接PP′,PP′交QC于E,
当四边形PQP′C为菱形时,PE垂直平分QC,即PE⊥AC,QE=EC,
∴△APE∽△ABC,
∴
=
,
∴AE=
=
=-
t+4
QE=AE-AQ═-
t+4-t=-
t+4,
QE=
QC=
(4-t)=-
t+2,
∴-
t+4=-
t+2,
解得:t=
,
∵0<
<4,
∴当四边形PQP′C为菱形时,t的值是
∵∠C=90°,
∴AC⊥BC,
∴PH∥BC,
∴△APH∽△ABC,
∴
PH |
BC |
AP |
AB |
∵AC=4cm,BC=3cm,
∴AB=5cm,
∴
PH |
3 |
5?t |
5 |
∴PH=3-
3 |
5 |
∴△AQP的面积为:
S=
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
5 |
3 |
10 |
5 |
2 |
15 |
8 |
∴当t为
5 |
2 |
15 |
8 |
(2)如图乙,连接PP′,PP′交QC于E,
当四边形PQP′C为菱形时,PE垂直平分QC,即PE⊥AC,QE=EC,
∴△APE∽△ABC,
∴
AE |
AC |
AP |
AB |
∴AE=
AP?AC |
AB |
(5?t)×4 |
5 |
4 |
5 |
QE=AE-AQ═-
4 |
5 |
9 |
5 |
QE=
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
∴-
9 |
5 |
1 |
2 |
解得:t=
20 |
13 |
∵0<
20 |
13 |
∴当四边形PQP′C为菱形时,t的值是
20 |