已知Rt△ABC和Rt△DEF按如图①摆放(点C与点E重合),点B、C(E)、F在同一条直线上.∠ACB=∠EDF=90°,∠F=∠B=45°,AC=8cm,CF=10cm.如图②,△DEF从图①的位置出发,以1cm/s的速度沿CB向△ABC匀速移动,在△DEF移动的同时,点P从△ABC的顶点B出发,以cm/s的速度沿BA向点A匀速移动.当△DEF的顶点D移动到AC边上时,△DEF停止移动,点P也随之停止移动.DE与AC相交于点Q,连接PQ,设移动时间为t(s)(0<t≤5).解答下列问题:
(1)当t为何值时,点A在线段PQ的垂直平分线上(结果精确到个位)?
(2)连接PE,四边形APEC的面积为S,用含有t的数学表达式表示S.当t为何值时,S的值为23;
(3)当t=______,面积S最小,S的最小值是______.(提示:参考配方法)
网友回答
解:(1)∵∠ACB=∠EDF=90°,∠F=∠B=45°,
∴∠A=∠DEF=∠EQC=45°,
∴∠A=∠B=∠DEF=∠F=∠EQC,
∴AC=BC=8,DE=DF,QC=EC.
在Rt△ABC和Rt△DEF中,由勾股定理,得
AB=8,DE=DF=5.
∵PB=t,
∴AP═8-t,
∵EC=t,
∴CQ=t,
∴AQ=8-t,
∴8-t=8-t,
解得:t≈3.
(2)作PG⊥BC于G,且∠B=45°
∴PG=BG,
∵PB=t,由勾股定理,得
PG=t,
∵CE=t,
∴BE=8-t.
∴S△BPE==-t2+6t,
S=-(-t2+6t),
=t2-6t+32
当S=23时,23=t2-6t+32,
解得t=2或6,
∵0<t≤5,
∴t=2.
(3)∵S=t2-6t+32
∴S=(t-4)2+20
∴t=4时,S最小=20.
故