如图,矩形ABCD中,已知边AB、BC?的长恰为关于x的一元二次方程x2-(m-2)x+3m=0的两个根.动点P、Q分别从点B、C出发,其中,点P以a?cm/s的速度,沿B→C的路线向点C运动;点Q以3cm/s的速度,沿C→D的路线向点D运动.若P、Q两点同时出发,运动时间为t(s)(t>0),且当t=2时,P、Q两点恰好同时到达目的地.
(1)求m、a的值;
(2)是否存在这样的t,使得△APQ的外心恰好在△APQ的某一边上?若存在,请求出所有符合条件的t的值;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)由已知得CD=6,
∴AB=6.
把x=6代入方程x2-(m-2)x+3m=0得m=16.
把m=16代入原方程,解得x1=6,x2=8,
∴BC=8.
∴点P的运动速度a=8÷2=4(cm/s);
(2)要使△APQ的外心在△APQ的某一边上,
则△APQ为直角三角形.
显然∠PAQ不可能为直角.
若∠APQ=90°,则△ABP∽△PCQ,
∴=.
即=,
解得t=.
若∠AQP=90°,同理求得t=2或t=.
经检验,t=不合题意,舍去,
∴t=2或t=.
解析分析:(1)由点Q以3cm/s的速度,沿C→D的路线向点D运动,运动时间为t=2,可得AB=CD=6,代入x2-(m-2)x+3m=0求解即可;(2)要使△APQ的外心在△APQ的某一边上,则△APQ为直角三角形;显然∠PAQ不可能为直角.分别从∠APQ=90°与∠AQP=90°分析,易得相似三角形,根据相似三角形的对应边成比例,即可求得t的值.
点评:此题考查了一元二次方程的应用,以及相似三角形的判定与性质和圆的外心的性质.解此题的关键要抓住不变量,还要注意利用分类讨论的思想.解题时还要注意数形结合思想的应用.