在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点Q在AB上且AQ=2,过点Q作QR⊥AB垂足为Q,QR交折线AC-CB于R,当点Q以每秒1个单位的速度向终点B移动时,点P同时从点A出发,以每秒3个单位的速度沿AB-BC-CA移动.设移动的时间为t(秒),
(1)当t=1秒时,RQ=______,△ARQ的面积是______.
(2)设△ARQ的面积是S,请写出S与t的函数关系式.
(3)t为何值时PQ∥AC?
(4)当t为何值时,直线QR经过点P?
(5)当点P在AB上运动时,以PQ为边在AB上方作正方形.若正方形PQMN在Rt△ABC内部时,请计算出此时t的取值范围.
网友回答
解:(1),;
(2)当R在AC边上,
由△ARQ∽△ABC得,=,RQ=(2+t),
S=(2+t)×(2+t)=(2+t)2=t2+t+,
当R在BC边上,RQ=(8-t),S=t2+4t+;
(3)当PQ∥AC时,BQ=10-(2+t)=8-tBP=3t-10,
由△BPQ∽△BCA得:
=,
解得t=;
(4)①当Q.P均在AB上时AP=3t,AQ=2+t,
AP=AQ即3t=2+t,
t=1,
②当P在BC上时,
由△BPQ∽△BAC得=,
即:=,
t=5s,
③当P在AC上不存在QR经过点P,
综上当t=1s或5s时直线QR经过点P;
(5)当点P在点Q的左侧时,若点N落在AC上,
∵AP=3t,Q=2+t,
∴PQ=2+t-3t=2-2t,
∵四边形PQMN是正方形,
∴PN=2-2t,
由△APN∽△ACB得,
即,
解得,
当点P在点Q的右侧时,若点N落在BC上,BP=10-3t,
PN=PQ=2t-2由△BPN∽△BCA得,
即,
解得,
∵t=1时点P与点Q重合.
∴≤t≤且t≠1时正方形PQMN在Rt△ABC内部.
解析分析:(1)根据题意得△AQR∽△ACB,由相似三角形的性质求得QR,再根据三角形的面积公式求得面积;
(2)分两种情况进行讨论:①当R在AC边上,由△ARQ∽△ABC得,S=t2+t+;②当R在BC边上,S=t2+4t+.
(3)当PQ∥AC时,由△BPQ∽△BCA得出t;
(4)分三种情况讨论即可:①当Q.P均在AB上时;②当P在BC上时;③当P在AC上不存在QR经过点P
(5)有两种情况:当点P在点Q的左侧时,若点N落在AC上,则PQ=2+t-3t=2-2t,由△APN∽△ACB得,从而得出t;
当点P在点Q的右侧时,若点N落在BC上,则由△BPN∽△BCA得,综上两种情况,可得出t的取值范围.
点评:本题是一道综合性较强的题目,考查了相似三角形的判定和性质、勾股定理以及正方形的性质,是中考压轴题,难度较大.