如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=9cm,BC=12cm.在Rt△DEF中,∠DFE=90°,EF=6cm,DF=8cm.E,F两点在BC边上,DE,DF

发布时间:2020-08-11 17:51:41

如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=9cm,BC=12cm.在Rt△DEF中,∠DFE=90°,EF=6cm,DF=8cm.E,F两点在BC边上,DE,DF两边分别与AB边交于G,H两点.现固定△ABC不动,△DEF从点F与点B重合的位置出发,沿BC以1cm/s的速度向点C运动,点P从点F出发,在折线FD-DE上以2cm/s的速度向点E运动.△DEF与点P同时出发,当点E到达点C时,△DEF和点P同时停止运动.设运动的时间是t(单位:s),t>0.
(1)当t=2时,PH=______cm,DG=______cm;
(2)t为多少秒时△PDE为等腰三角形?请说明理由;
(3)t为多少秒时点P与点G重合?写出计算过程;
(4)求tan∠PBF的值(可用含t的代数式表示).

网友回答

解:(1)当t=2,得到BF=2,PF=4,根据BF:BC=HF:AC,即可求出HF,从而得到PH;BE=8,利用Rt△BEG∽Rt△BAC,可求出EG,得到DG由题意即:PH=,DG=;

(2)只有点P在DF边上运动时,
△PDE才能成为等腰三角形,且PD=PE.(如图1)
∵BF=t,PF=2t,DF=8,
∴PD=DF-PF=8-2t.
在Rt△PEF中,PE2=PF2+EF2=4t2+36=PD2.即4t2+36=(8-2t)2.
解得.
∴t为时△PDE为等腰三角形;

(3)设当△DEF和点P运动的时间是t时,点P与点G重合,
此时点P一定在DE边上,DP=DG.
由已知可得tanB===,tanD==,
∴∠B=∠D,
又∵∠D+∠DEB=90°,
∴∠B+∠DEB=90°,
∴∠DGH=∠BFH=90°.
∴FH=BF?tanB=t,DH=DF-FH=8-t,DG=DH?cosD=(8-t)?=-t+,
∵DP+DF=2t,
∴DP=2t-8.
由DP=DG得,2t-8=-t+,解得t=,
∵4<<6,则此时点P在DE边上.
∴t的值为时,点P与点G重合.

(4)当0<t≤4时,点P在DF边上运动(如图1),tan∠PBF==2.
当4<t≤6时,点P在DE边上运动(如图2),作PS⊥BC于S,则tan∠PBF=;
可得PE=DE-DP=10-(2t-8)=18-2t.
此时PS=PE?cos∠EPS=PE?cosD=?(18-2t)=-t+,ES=PE?sin∠EPS=PE?sinD=?(18-2t)=-t+,
∴BS=BF+EF-ES=t+6-(-t+)=t-,
∴tan∠PBF==,
综上所述,
tan∠PBF=.
(以上时间单位均为s,线段长度单位均为cm)
解析分析:(1)当t=2,得到BF=2,PF=4,根据BF:BC=HF:AC,即可求出HF,从而得到PH;BE=8,利用Rt△BEG∽Rt△BAC,可求出EG,得到DG;
(2)根据题意得到PD=PE,则BF=t,PF=2t,DF=8,得到PD=DF-PF=8-2t.在Rt△PEF中,利用勾股定理得到4t2+36=(8-2t)2,解得t=.
(3)设当△DEF和点P运动的时间是t时,点P与点G重合,此时点P一定在DE边上,DP=DG.根据正切的定义得到tanB=tanD=,则FH=t,DH=8-t,得到DG=-t+,而DP+DF=2t,于是有2t-8=-t+,即可解得t的值;
(4)分类讨论:当0<t≤4时,点P在DF边上运动,tan∠PBF==2;当4<t≤6时,点P在DE边上运动,作PS⊥BC于S,PE=DE-DP=10-(2t-8)=18-2t.tan∠PBF==.

点评:本题考查了三角函数的定义:在直角三角形中,一个锐角的正切值等于这个角的对边与邻边的比;也考查了分类讨论思想的运用以及勾股定理.
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