如图,已知矩形ABCD中,AB=4cm,BC=a厘米(a>4).动点P、Q同时从C点出发,点P在线段CB上以1厘米/秒的速度由C点向B点运动,点Q在线段CD上以相同的速度由C点向D点运动,过点P作直线垂直于BC,分别交BQ、AD于点E、F,当点Q到达终点D时,点P随之停止运动.设运动时间为t秒(t>0).
(1)如图①,若a=5厘米,在运动过程中,当点E在矩形ABCD的对角线AC上时,求t的值;
(2)如图②,若a=6厘米,在运动过程中,是否存在某一时刻t,使得∠BFQ=90°?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由;
(3)若经过t秒后,恰好使矩形ABPF的面积与直角三角形BCQ的面积相等,求a的取值范围.
网友回答
解:(1)∵EF∥AB,
∴△CEP∽△CAB,
∴=,
即=,
∴PE=t,
∵EF∥CD,
∴△BPE∽△BCQ,
∴=,
即=,
解得t1=1,t2=0,
∵t>0,
∴t=1,
答:t的值是1秒.
(2)连接BF、FQ,
根据勾股定理得:BF2+FQ2=BQ2,
即42+(6-t)2+t2+(4-t)2=t2+62,
解得:t=2,t=8>4(舍去).
答:在运动过程中,存在某一时刻t,使得∠BFQ=90°,此时t的值是2秒.
(3)根据面积公式得:at=4(a-t),
∴at=8(a-t),
∴(a+8)t=8a,
解得:t=,
根据题意得:t≤4,
∴≤4,
∴a≤8,
∵a>4,
∴4<a≤8.
答:a的取值范围是4<a≤8.
解析分析:(1)根据平行线分线段成比例定理求出PF,得出=,代入求出即可;(2)连接BF、FQ,根据勾股定理求出即可;(3)根据面积公式求出t,根据t、a的取值求出即可.
点评:本题主要考查对勾股定理,相似三角形的性质和判定,平行线分线段成比例定理,矩形的性质等知识点的理解和掌握,能综合运用性质进行计算是解此题的关键.