如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=4cm,BC=5cm,点D在BC上,且CD=3cm.动点P、Q分别从A、C两点同时出发,其中点P以1cm/s的速度沿AC向终点C移动;点Q以cm/s的速度沿CB向终点B移动.过P作PE∥CB交AD于点E,设动点的运动时间为x秒.
(1)用含x的代数式表示EP;
(2)当Q在线段CD上运动几秒时,四边形PEDQ是平行四边形;
(3)当Q在线段BD(不包括点B、点D)上运动时,求四边形EPDQ面积的最大值.
网友回答
解:(1)∵PE∥CB,
∴∠AEP=∠ADC,
又∵∠EAP=∠DAC,
∴△AEP∽△ADC,
∴=,
∴=,
∴.
(2)由四边形PEDQ1是平行四边形,可得EP=DQ1.
即x=3-x,所以x=1.5.
∵0<x<2.4
∴当Q在线段CD上运动1.5秒时,四边形PEDQ是平行四边形.
(3)S四边形EPDQ2=(x+x-3)?(4-x)
=-x2+x-6=-(x-)2+,
又∵2.4<x<4,
∴当x=时,S取得最大值,最大值为.
解析分析:(1)此题有两种解法:①由于PE∥CD,易证得△APE∽△ACD,根据相似三角形的对应边的比相等,即可求得PE的长,②根据∠A的正切值求解.
(2)当Q在线段CD上运动时,0<x<2.4,若四边形PEDQ是平行四边形,则PE=DQ1,可用x表示出DQ1的长,联立PE的表达式列方程求出x的值.
(3)当Q在线段BD上运动时,四边形EPDQ是梯形,DQ、CP的长易求得,即可根据梯形的面积公式求得关于四边形EPDQ的面积与x的函数关系式,根据函数的性质即可得到四边形EPDQ的最大面积.
点评:此题考查了相似三角形的判定和性质、平行四边形的性质、梯形的面积以及二次函数最值的应用;在求图形面积的最大或最小值时,通常转化为二次函数的最值问题进行求解.