如图,等边三角形ABC的边长为8cm,动点P从点A出发以2cm/秒的速度沿AC方向向终点C运动,同时动点Q从点C出发以1cm/秒的速度沿CB方向向终点B运动,过点P、

发布时间:2020-08-08 02:16:14

如图,等边三角形ABC的边长为8cm,动点P从点A出发以2cm/秒的速度沿AC方向向终点C运动,同时动点Q从点C出发以1cm/秒的速度沿CB方向向终点B运动,过点P、Q分别作边AB的垂线段PM、QN,垂足分别为点M、N.
设P、Q两点运动时间为t秒(0<t<4),四边形MNQP的面积为Scm2.
(1)当点P、Q在运动的过程中,t为何值时,△PCQ是直角三角形?
(2)求四边形MNQP的面积S随运动时间t变化的函数关系式.
(3)是否存在某一时刻t,使四边形MNQP的面积S等于△ABC的面积的?若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由.

网友回答

解:(1)假设△PCQ为直角三角形,
①∵∠C=60°,
∴PC=2CQ
∴8-2t=2t,
解得t=2,
当t=2时,△PCQ是直角三角形;
②当2PC=CQ时,
由PC=2CQ可得:2(8-2t)=t,
解得t=,
∴当t=时,△PCQ是直角三角形;
综上所述:t=2或时,△PCQ是直角三角形;


(2)根据题意得,AP=2t,QB=8-t,△APM和△QNB是直角三角形,四边形MNQP是直角梯形.
在Rt△APM和Rt△QNB中,
所以MN=AB-AM-BN=,,
?;

(3)假设存在某一时刻t,使四边形MNQP的面积S等于△ABC的面积的,
即S=S△ABC,,
整理得:t2=8,
解得,(舍去),
答:当时,四边形MNQP的面积S等于△ABC的面积的.
解析分析:(1)利用当PC=2CQ时以及当2PC=CQ时,△PCQ是直角三角形分别求出即可;
(2)△APM和△BQN都是有一个角是60°的直角三角形,根据勾股定理可分别求出AM,PM,BN和QN,然后求出直角梯形的高MN.用梯形面积公式求出四边形MNQP的面积S随运动时间t变化的函数关系式.
(3)根据题意确定一个等量关系,列出方程即可解得t的值,然后看是否满足0<t<4.

点评:本题综合考查了正三角形的性质和直角三角形的性质,把函数和面积融合在一起,比较复杂,检测学生的计算能力.
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