如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=3cm,CB=4cm,设点P、Q为AB、CB上动点,它们分别从A、C同时出发向B点匀速移动,移动速度为1cm/秒,设P、

发布时间:2020-08-05 03:35:56

如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=3cm,CB=4cm,设点P、Q为AB、CB上动点,它们分别从A、C同时出发向B点匀速移动,移动速度为1cm/秒,设P、Q移动时间为t秒(0≤t≤4).
①当∠CPQ=90°时,求t的值.
②是否存在t,使△CPQ成为正三角形?若存在,求出t的值;若不存在,能否改变Q的运动速度(P的速度不变),使△CPQ成为正三角形?如何改变?并求出相应的t值.

网友回答

解:①过P作MP⊥AC与M,作PN⊥CB于N,如图,AP=CQ=t,
∵∠ACB=90°,CA=3cm,CB=4cm,
∴AB=5cm,PM∥BC,
∴△APM∽△ACB,
∴MP:BC=AM:AC=AP:AB,
∴MP=t,AM=t,
∴CM=3-t,
在Rt△PCM中,PC2=PM2+MC2=(t)2+(3-t)2=t2-t+9,
又CN=PM=t,
∵∠CPQ=90°,
∴Rt△CPN∽Rt△CQP,
∴CP:CQ=CN:CP,即CP2=CN?CQ,
∴t2-t+9=(t)?t,整理得:t2-18t+45=0,
∴t1=3(t2=15舍去),
∴当∠CPQ=90°时,t的值为3;

②ⅰ)假设存在t使△PCQ为正三角形.
∴PN平分CQ,即CN=CQ=t,
∵CN=MP,
∴t=t
∴t=0,
∴△PCQ不存在,
即△CPQ不可能为正三角形;
ⅱ)设Q的速度为x,则CQ=xt,
若△CPQ为正三角形,CN=CQ=xt,
而CN=PM,即xt=t,
∴x=,
∴CQ=t,
∵PN=CQ,PN=CM,
∴3-t=?t,
∴t=.
∴不存在t,使△CPQ成为正三角形,
当Q的运动速度为cm/秒(P的速度不变),使△CPQ成为正三角形,相应的t值为.
解析分析:①过P作MP⊥AC与M,作PN⊥CB于N,易得AB=5cm,PM∥BC,利用△APM∽△ACB的相似比可表示出MP=t,AM=t,则CM=3-t,在Rt△PCM中利用勾股定理得到PC2=PM2+MC2=(t)2+(3-t)2=t2-t+9;又Rt△CPN∽Rt△CQP,得到CP2=CN?CQ=t?t,由此可得到关于t的一元二次方程,解方程即可得到t的值;
②假设存在t使△PCQ为正三角形,CN=CQ=t,而CN=MP,得到t=t,解得t=0不合题意;设Q的速度为x,则CQ=xt,若△CPQ为正三角形,CN=CQ=xt,而CN=MP=t,可得到x=,然后根据等边三角形的高为边长的倍得到3-t=?t,解方程求得满足条件的t的值.

点评:本题考查了三角形相似的判定与性质:有两组角对应相等的两个三角形相似;相似三角形对应边的比相等.也考查了等边三角形的性质以及勾股定理.
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