已知:如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=6,AC=8,点P从点A开始沿AC边向点C匀速移动,点Q从点A开始沿AB边向点B,再沿BC边向点C匀速移动.若P、Q两点同时从点A出发,则可同时到达点C.
(1)如果P、Q两点同时从点A出发,以原速度按各自的移动路线移动到某一时刻同时停止移动,当点Q移动到BC边上(Q不与C重合)时,求作以tan∠QCA、tan∠QPA为根的一元二次方程;
(2)如果P、Q两点同时从点A出发,以原速度按各自的移动路线移动到某一时刻同时停止移动,当S△PBQ=时,求PA的长.
网友回答
解:在Rt△ABC中,AB=6,AC=8,
∴BC=10.
∵P、Q两点从点A同时出发,可同时到达点C,
∴
(1)设P点移动的路程为x,Q点移动的路程为2x.
∴CP=8-x,BQ=2x-6,CQ=16-2x.
作QH⊥AC,垂足为H(如右下图).
∵∠A=90°,∴QH∥AB,
∴
∴,
∴PH=CH-CP=(8-x),
∴tan∠QPA==2.
∵tan∠QCA=,
∴tan∠QPA+tan∠QCA=,
tan∠QPA?tan∠QCA=,
∴以tan∠QCA、tan∠QPA为根的一元二次方程为
y2-即4y2-11y+6=0.
(2)当S△PBQ=时,设PA=x,点Q的位置有两种情况:
①当点Q在AB上时(如图),
则AQ=2x,BQ=6-2x.
S△PBQ=
=
=,
∴,
∵△=9-,
∴此方程无实根,故点Q不能在AB上;
②当点Q在BC边上时(如图),
则QB=2x-6.
作PG⊥BC,垂足为G,
∴△PCG∽△BCA,
∴,
∴,
∴S△PBQ=
=
=.
∴x2-11x+28=0,
解得:x1=4,x2=7.
∴S△PBQ=时,PA=4或7.
解析分析:(1)首先由勾股定理求出BC的长度,然后根据已知条件若P、Q两点同时从点A出发,则可同时到达点C,得出在相等的时间之内,Q点运动的路程是P点运动路程的2倍.如果作QH⊥AC,垂足为H,设P点移动的路程为x,Q点移动的路程为2x.那么根据正切函数的定义可分别求出tan∠QCA、tan∠QPA的值,再由一元二次方程根与系数的关系,求出以tan∠QCA、tan∠QPA为根的一元二次方程.
(2)如果P、Q两点同时从点A出发,当S△PBQ=时,点Q的位置可能有两种情况:①点Q在AB上;②点Q在BC上.针对每一种情况,均可根据三角形的面积公式列出关于x的方程(设PA=x),求出的符合题意的解即为所求.
点评:本题主要考查了相似三角形的性质及判定,勾股定理、正切函数的定义、一元二次方程根与系数的关系等知识,综合性较强,难度较大.注意在求第二问时,虽然点Q不能在AB上,但是在讨论时,不能遗漏这种情况.