题目
如图,在
△ABC中,
∠ABC=90∘,
AC=13,
BA=5,点
P从点
C出发,以每秒
3个单位长度的速度沿折线
C−A−B运动.设点
P的运动时间为
t(t>0).
(1)BC=______.(2)求斜边
AC上的高线长.
(3)①当
P在
AB上时,
AP的长为______
,t的取值范围是______
.(用含
t的代数式表示)
②若点
P在
∠BCA的角平分线上,则
t的值为______.
(4)在整个运动过程中,直接写出
△PAB是以
AB为一腰的等腰三角形时
t的值.
知识点:线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质、勾股定理、相似三角形的性质I、相似三角形的判定I、锐角三角函数的定义、三角形的面积、相似三角形的判定与性质章节:第13章 三角形 / 13.1 三角形的概念
答案与解析
答案
(1)∵在
△ABC中,
∠ABC=90∘,
BA=5,
∴BC=AC2−AB2=132−52=12;
故答案为:
12;
(2)如图
1所示,过点
B作
BD⊥AC于点
D,
∵S△ABC=21AB•BC=21AC•BD,
∴BD=ACAB•BC=135×12=1360,
∴斜边
AC上的高线长为
1360;
(3)①
∵点
P从点
C出发,以每秒
3个单位长度的速度沿折线
C−A−B运动,
∴AP=3t−AC=3t−13,
∴3AC≤t≤3AC+AB,即
313≤t≤313+5,
∴313≤t≤6;
故答案为:
3t−13,
313≤t≤6;
②点
P在
∠BCA的角平分线上时,过点
P作
PE⊥AC于
E,
∵CP平分
∠BCA,
∠B=90∘,
∴PB=PE,
又
∵PC=PC,
∴Rt△BCP≌Rt△ECP(HL),
∴EC=BC=12,则
AE=AC−CE=13−12=1,
由(2)知
AP=3t−13,
∴BP=AB−AP=5−(3t−13)=18−3t,
∴PE=18−3t,
在
Rt△AEP中,
AP2=AE2+EP2,即
(3t−13)2=12+(18−3t)2,
解得
t=526,
∴点
P在
∠BAC的角平分线上时,
t=526;
故答案为:
526;
(4)△PAB是以
AB为一腰的等腰三角形时,有两种情况:
当
AB=AP=5时,

则
CP=AC−AP=13−5=8,
∴t=3CP=38;
当
AB=BP=5时,过点
B作
BD⊥AC于点
D,

由(2)知
BD=1360,
∴AD=AB2−BD2=52−(1360)2=1325,
∵AB=BP,
BD⊥AC,
∴AP=2AD=1350,
∴CP=AC−AP=13−1350=13119,
∴t=3CP=39119,
故
△PAB是以
AB为一腰的等腰三角形时
t的值为
38或
39119.
解析
(1)∵在
△ABC中,
∠ABC=90∘,
BA=5,
∴BC=AC2−AB2=132−52=12;
故答案为:
12;
(2)如图
1所示,过点
B作
BD⊥AC于点
D,
∵S△ABC=21AB•BC=21AC•BD,
∴BD=ACAB•BC=135×12=1360,
∴斜边
AC上的高线长为
1360;
(3)①
∵点
P从点
C出发,以每秒
3个单位长度的速度沿折线
C−A−B运动,
∴AP=3t−AC=3t−13,
∴3AC≤t≤3AC+AB,即
313≤t≤313+5,
∴313≤t≤6;
故答案为:
3t−13,
313≤t≤6;
②点
P在
∠BCA的角平分线上时,过点
P作
PE⊥AC于
E,
∵CP平分
∠BCA,
∠B=90∘,
∴PB=PE,
又
∵PC=PC,
∴Rt△BCP≌Rt△ECP(HL),
∴EC=BC=12,则
AE=AC−CE=13−12=1,
由(2)知
AP=3t−13,
∴BP=AB−AP=5−(3t−13)=18−3t,
∴PE=18−3t,
在
Rt△AEP中,
AP2=AE2+EP2,即
(3t−13)2=12+(18−3t)2,
解得
t=526,
∴点
P在
∠BAC的角平分线上时,
t=526;
故答案为:
526;
(4)△PAB是以
AB为一腰的等腰三角形时,有两种情况:
当
AB=AP=5时,

则
CP=AC−AP=13−5=8,
∴t=3CP=38;
当
AB=BP=5时,过点
B作
BD⊥AC于点
D,

由(2)知
BD=1360,
∴AD=AB2−BD2=52−(1360)2=1325,
∵AB=BP,
BD⊥AC,
∴AP=2AD=1350,
∴CP=AC−AP=13−1350=13119,
∴t=3CP=39119,
故
△PAB是以
AB为一腰的等腰三角形时
t的值为
38或
39119.