题目
如图,在
Rt△ABC中,
∠ACB=90∘,
AC=4,
BC=3,动点
P从点
A出发,以每秒
1个单位的速度沿折线
AC−CB向终点
B匀速运动.当点
P不与点
A、
B重合时,过点
P作
PD⊥AB于点
D,以
PD、
DB为邻边作矩形
PDBF、设点
P运动的时间是
t(秒).
(1)线段
AB的长为______;
(2)当矩形
PDBF恰好是正方形时,求
t的值;
(3)当
DF⊥BC时,求
t的值;
(4)延长
PD到点
Q,使
DQ=2,连结
FQ.当直线
QF分矩形
PDBF的面积为
1:5两部分时,直接写出
t的值.
知识点:函数的图象(二)章节:未标注
答案与解析
答案
(1)在
Rt△ABC中,
∠ACB=90∘,
AC=4,
BC=3,
∴AB=AC2+BC2=5,
故答案为:
5;
(2)∵矩形
PDBF恰好是正方形,
∴PD=BD,
∵PD⊥AB,
∴∠PDB=90∘,
∴∠ADP=∠ACB,
∵∠A=∠A,
∴△APD∽△ABC,
∴ABAP=ACAD=BCPD,
∵AP=t,
∴AD=54t,
PD=53t,
BD=AB−AD=5−54t,
∴53t=5−54t,
∴t=725,
∴t的值为
725;
(3)由(2)知,
BD=5−54t,
PD=53t,
∵DF⊥BC,
∴∠BDF+∠ABC=90∘,
∵∠BAC+∠ABC=90∘,
∴∠BAC=∠BDF,
∵矩形
PDBF,
∴PD=FB=53t,
∠DBF=∠ACB=90∘,
∴△DFB∽△ABC,
∴ACDB=BCFB,
∴45−54t=353t,
∴t=825,
∴t的值为
825;
(4)QF与
BD交于点
M,
①当点
P在
AC上时,
∵PF∥BD,
∴PQDQ=PFDM,
∴DM=PQ2PF,
∵直线
QF分矩形
PDBF的面积为
1:5两部分,
∴S梯形DMFP=61S矩形PDBF或
S梯形DMFP=65S矩形PDBF,
∴21(DM+PF)⋅PD=61PD⋅BD或
21(DM+PF)⋅PD=65PD⋅BD,
∵PF=BD,
∴PQ2=1(舍去)或
PQ2=32,
∵PQ=PD+DQ=2+53t,
∴t=35;
②当点
P在
BC上时,
∵PF∥BD,
∴PQDQ=PFDM,
∴DM=PQ2PF,
∵直线
QF分矩形
PDBF的面积为
1:5两部分,
∴S梯形DMFP=61S矩形PDBF或
S梯形DMFP=65S矩形PDBF,
∴21(DM+PF)⋅PD=61PD⋅BD或
21(DM+PF)⋅PD=65PD⋅BD,
∵PF=BD,
∴PQ2=1(舍去)或
PQ2=32,
∵△PDB∽△ACB,
∴ACPD=ABPB,
∵PB=7−t,
∴PD=528−4t,
∴PQ=PD+DQ=2+528−4t,
∴t=423;
综上,
t的值为
35或
423.
解析
(1)在
Rt△ABC中,
∠ACB=90∘,
AC=4,
BC=3,
∴AB=AC2+BC2=5,
故答案为:
5;
(2)∵矩形
PDBF恰好是正方形,
∴PD=BD,
∵PD⊥AB,
∴∠PDB=90∘,
∴∠ADP=∠ACB,
∵∠A=∠A,
∴△APD∽△ABC,
∴ABAP=ACAD=BCPD,
∵AP=t,
∴AD=54t,
PD=53t,
BD=AB−AD=5−54t,
∴53t=5−54t,
∴t=725,
∴t的值为
725;
(3)由(2)知,
BD=5−54t,
PD=53t,
∵DF⊥BC,
∴∠BDF+∠ABC=90∘,
∵∠BAC+∠ABC=90∘,
∴∠BAC=∠BDF,
∵矩形
PDBF,
∴PD=FB=53t,
∠DBF=∠ACB=90∘,
∴△DFB∽△ABC,
∴ACDB=BCFB,
∴45−54t=353t,
∴t=825,
∴t的值为
825;
(4)QF与
BD交于点
M,
①当点
P在
AC上时,
∵PF∥BD,
∴PQDQ=PFDM,
∴DM=PQ2PF,
∵直线
QF分矩形
PDBF的面积为
1:5两部分,
∴S梯形DMFP=61S矩形PDBF或
S梯形DMFP=65S矩形PDBF,
∴21(DM+PF)⋅PD=61PD⋅BD或
21(DM+PF)⋅PD=65PD⋅BD,
∵PF=BD,
∴PQ2=1(舍去)或
PQ2=32,
∵PQ=PD+DQ=2+53t,
∴t=35;
②当点
P在
BC上时,
∵PF∥BD,
∴PQDQ=PFDM,
∴DM=PQ2PF,
∵直线
QF分矩形
PDBF的面积为
1:5两部分,
∴S梯形DMFP=61S矩形PDBF或
S梯形DMFP=65S矩形PDBF,
∴21(DM+PF)⋅PD=61PD⋅BD或
21(DM+PF)⋅PD=65PD⋅BD,
∵PF=BD,
∴PQ2=1(舍去)或
PQ2=32,
∵△PDB∽△ACB,
∴ACPD=ABPB,
∵PB=7−t,
∴PD=528−4t,
∴PQ=PD+DQ=2+528−4t,
∴t=423;
综上,
t的值为
35或
423.