如图,在梯形ABCD中,∠ABC=90°,AD∥BC,AB=4,BC=12,AD=9,点P从点B开始沿射线BC以每秒2个单位的速度移动,点Q从点D开始沿DA边向终点A以每秒1个单位的速度移动,设P,Q两点同时开始运动,当Q到达终点A时,点P也随之停止.设移动的时间为t秒.
(1)若四边形PQDC是平行四边形,求t值;
(2)当t为何值时,△PQC为直角三角形?
(3)如果⊙P是以P为圆心,BP长为半径的圆,⊙Q是以Q为圆心,1为半径的圆,在移动的过程中,试探究:⊙P与⊙Q的位置关系,并求出相应的t的取值范围.
网友回答
解:(1)当PC=DQ时,四边形PDCB是平行四边形,
∴12-2t=t,
∴t=4.
∴当t=4时,四边形PQDC是平行四边形.
(2)过Q点,作QE⊥BC于E,DF⊥BC,
∴DF=AB=4.
FC=BC-AD=12-9=3.
①当PQ⊥BC,
△PQC是直角三角形.则:12-2t-t=3,
∴t=3.
②当QP⊥QC,
∴QE=4,CE=3+t,PE=12-2t-(3+t)=9-3t,
∴16=(3+t)(9-3t),
解得:t=,
∴当t=3或时,△PQC是直角三角形.
(3)当两圆相切切时,有两种情况:四边形PCDQ是等腰梯形或平行四边形.
①等腰梯形时,根据题意得出,
QM=4,PQ=1+2t,PM=9-3t,
∴PM2+QM2=PQ2,
∴(9-3t)2+16=(1+2t)2,
整理得出:5t2-58t+96=0,
解得:t=2或t=9.6(不合题意舍去),
②平行四边形时,DQ=PC,
即t=12-2t,
解得:t=4.
∴t=2或4,两圆相切,
当0<t<2或4<x≤9时,两圆外离,
当2<t<4时相交.
解析分析:(1)已知AD∥BC,添加PC=DQ即可判断以PQDC为顶点的四边形是平行四边形.
(2)点P处可能为直角,点Q处也可能是直角,而后求解即可.
(3)利用圆与圆的位置关系分别进行判定即可得出