Question

如圖1，在Rt△ABC中，∠C=90°，AC=6，BC=8，動點P從點A開始沿邊AC向點C以1個單位長度的速度運動，動點Q從點C開始沿邊CB向點B以每秒2個單位長度的速度運動，過點P作PD∥BC，交AB于點D，連接PQ分別從點A、C同時出發，當其中一點到達端點時，另一點也隨之停止運動，設運動時間為t秒（t≥0）．

（1）直接用含t的代數式分別表示：QB=　_________　，PD=　_________　．

（2）是否存在t的值，使四邊形PDBQ為菱形？若存在，求出t的值；若不存在，說明理由．并探究如何改變Q的速度（勻速運動），使四邊形PDBQ在某一時刻為菱形，求點Q的速度；

（3）如圖2，在整個運動過程中，求出線段PQ中點M所經過的路徑長．

 

Answer 1

【答案】

（1）8﹣2t，t     （2）不存在   當點Q的速度為每秒個單位長度時，經過秒，四邊形PDBQ是菱形        （3）2

【解析】

試題分析：（1）根據題意得：CQ=2t，PA=t，

∴QB=8﹣2t，

∵在Rt△ABC中，∠C=90°，AC=6，BC=8，PD∥BC，

∴∠APD=90°，

∴tanA==，

∴PD=t．

故答案為：（1）8﹣2t，t．

（2）不存在

在Rt△ABC中，∠C=90°，AC=6，BC=8，

∴AB=10

∵PD∥BC，

∴△APD∽△ACB，

∴，即，

∴AD=t，

∴BD=AB﹣AD=10﹣t，

∵BQ∥DP，

∴當BQ=DP時，四邊形PDBQ是平行四邊形，

即8﹣2t=，解得：t=．

當t=時，PD==，BD=10﹣×=6，

∴DP≠BD，

∴?PDBQ不能為菱形．

設點Q的速度為每秒v個單位長度，

則BQ=8﹣vt，PD=t，BD=10﹣t，

要使四邊形PDBQ為菱形，則PD=BD=BQ，

當PD=BD時，即t=10﹣t，解得：t=

當PD=BQ，t=時，即=8﹣，解得：v=

當點Q的速度為每秒個單位長度時，經過秒，四邊形PDBQ是菱形．

（3）如圖2，以C為原點，以AC所在的直線為x軸，建立平面直角坐標系．

依題意，可知0≤t≤4，當t=0時，點M₁的坐標為（3，0），當t=4時點M₂的坐標為（1，4）．

設直線M₁M₂的解析式為y=kx+b，

∴，

解得，

∴直線M₁M₂的解析式為y=﹣2x+6．

∵點Q（0，2t），P（6﹣t，0）

∴在運動過程中，線段PQ中點M₃的坐標（，t）．

把x=代入y=﹣2x+6得y=﹣2×+6=t，

∴點M₃在直線M₁M₂上．

過點M₂做M₂N⊥x軸于點N，則M₂N=4，M₁N=2．

∴M₁M₂=2

∴線段PQ中點M所經過的路徑長為2單位長度．

考點：相似三角形的判定與性質；一次函數綜合題；勾股定理；菱形的判定與性質．

點評：此題考查了相似三角形的判定與性質、平行四邊形的判定與性質、菱形的判定與性質以及一次函數的應用．此題綜合性很強，難度較大，解題的關鍵是注意數形結合思想的應用．