如图,AB=16cm,AC=12cm,动点P、Q分别以每秒2cm和1cm的速度同时开始运动,其中点P从点A出发沿AC边一直移到点C为止,点Q从点B出发沿BA边一直移动到点A为止.
(1)写出AP的长y1和AQ的长y2关于时间t的函数;
(2)经过多少时间后,△APQ与△ABC相似?
(3)在整个过程中,是否存在使△APQ的面积恰好为△ABC面积一半的情况?若存在,请问此时点Q运动了多少时间?若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)由题意得:y1=2t(0≤t≤6),y2=16-t(0≤t≤16).
(2)当0≤t≤6时,
①若QP∥BC,则有△AQP∽△ABC.
∴.
∵AB=16cm,AC=12cm,AP=2t,AQ=16-t,
∴,
解得:
②∵∠A=∠A,若∠AQP=∠C,
则有△AQP∽△ACB
∴
∴,
解得:t=6.4、(不符合题意,舍去)
当6≤t≤16时,点P与C重合
∵∠A=∠A,只有当∠AQC=∠ACB时,有△AQC∽△ACB,
∴
∴,
解得:t=7
综上所述:
在0≤t≤6中,当时,△AQP∽△ABC
在6≤t≤16中,当t=7时,△AQC∽△ACB
(3)当0≤t≤6时,过点P、C分别作AB的垂线,垂足为D、E,
∴PD=APsin∠A,CE=ACsin∠A.
如果△APQ的面积恰好为△ABC面积一半,
那么,
∴,
得:t2-16t+48=0,
解得:t=4或者t=12(舍去).
当6≤t≤16时,点P与C重合,
即,
如果△AQC的面积恰好为△ABC面积一半,
那么,
解得:t=8 .
综上所述:
在0≤t≤6中,当t=4时,△APQ的面积恰好为△ABC面积一半;
在6≤t≤16中,当t=8时,△AQC的面积恰好为△ABC面积一半.
解析分析:(1)本题可结合三角形的周长,根据路程=速度×时间求出AP的长y1和AQ的长y2关于时间t的函数;
(2)分0≤t≤6,6≤t≤16两种情况,根据相似三角形的性质求出所用的时间;
(3)当0≤t≤6时,过点P、C分别作AB的垂线,垂足为D、E,根据△APQ的面积恰好为△ABC面积一半,,求出所用的时间;当6≤t≤16时,点P与C重合,即,根据△AQC的面积恰好为△ABC面积一半,求出所用的时间.
点评:本题主要考查了路程问题,三角形的面积比的计算,相似三角形的判定和性质以及一次函数的综合应用,要注意的是(2)(3)中,要根据P点、Q点的不同位置进行分类求解.