如图,在矩形ABCD中,AD=3厘米,AB=a厘米(a>3),动点M,N同时从B点出发,分别沿BA,BC方向运动,速度都是1厘米/秒,过M作直线垂直于AB,分别交AN

发布时间:2020-08-09 09:26:18

如图,在矩形ABCD中,AD=3厘米,AB=a厘米(a>3),动点M,N同时从B点出发,分别沿BA,BC方向运动,速度都是1厘米/秒,过M作直线垂直于AB,分别交AN,CD于P,Q,当点N到达终点C时,点M也随之停止运动.设运动时间为t秒.
(1)若a=4厘米,t=1秒,则PM=______厘米;
(2)若a=5厘米,求时间t,使△PNB∽△PAD,并求出它们的相似比;
(3)若在运动过程中,存在某个时刻使梯形PMBN与梯形PQDA的面积相等,求a的取值范围.

网友回答

解:(1)由题意知,当t=1秒时,BN=BM=1,
∵a=4厘米,∴AM=3,
又∵PM⊥AB,
∴△APM∽△ANB,
∴,
即,
解得,PM=;

(2)如图示,作出△PNB和△PAD,则BM和AM分别是它们的高,
若△PNB∽△PAD,则,即,解得,t=2.
即t=2时,△PNB∽△PAD,相似比为.

(3)设BN=x,则0≤x≤3,则BM=x,
由(1)知,△APM∽△ANB,∴,∴,
∴,
所以由题意得,=,
解得x=,所以0≤≤3,解得0≤a≤6.
又∵a>3,
∴a的范围是3<a≤6.

补充:设BN=BM=x,则PM=,
使梯形PMBN和梯形PQDN面积相等,由(3)得3<a≤6;
若它们的面积都等于梯形PQCN的面积,
∴S梯形PMBN=S矩形BCQM
即[+x]?t=?3?t,
解得t=a,a>3,
∴t=a,
而0≤t≤3,
∴a>3,
所以a的范围是3<a≤6.
解析分析:(1)由题意知,当t=1秒时,BN=BM=1,又因为PM⊥BC,所以△APM∽△ANB,根据相似三角形的性质,可以求出PM的值.
(2)根据题意,作出图形,当△PNB∽△PAD时,对应边之比等于高之比,即,进而可以求出时间t.
(3)设BN=x,则0≤x≤3,则BM=x,再用x表示出PM,就可以用x表达出两个梯形的面积,求出x的值,进而求出a的取值.

点评:能够利用平行线判定相似三角形,并且利用相似的性质列出比例式是解题的关键.
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