如图所示,在矩形ABCD中,AD=10,DC=8,点E为AB边上一点,△BCE沿EC所在直线翻折,使得B点刚好落在AD边

如图所示,在矩形ABCD中,AD=10,DC=8,点E为AB边上一点,△BCE沿EC所在直线翻折,使得B点刚好落在AD边上F处.
(1)求EF的长度;
(2)若一点P从E出发沿E→B→C以每秒一个单位的速度向C运动,另一点Q从B出发沿B→C→F→D以每秒1个单位的速度向D运动,当其中一点到达终点时运动终止,设运动时间为t(t>0),点E,P,Q围成的三角形面积为S.求出在整个过程中S与t的函数关系式?
(3)在(2)的运动过程中,是否存在某个时刻t,使得△CPQ为等腰三角形?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
fengxue960 1年前 已收到1个回答 举报

zl122500973 幼苗

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解题思路:(1)根据折叠和矩形性质,利用勾股定理求出DF,即可得出方程,求出方程的解即可;
(2)分为三种情况:①当P在AB上,Q在BC上时,②当P在BC上,Q在BC上时,③当P在BC上,Q在CF上时,根据三角形的面积根式即可求出答案;
(3)分为三种情况:①当P在AB上,Q在BC上时,②当P在BC上,Q在BC上时,③当P在BC上,Q在CF上时,根据等腰三角形性质和勾股定理得出方程,求出方程的解即可.

(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠B=∠D=90°,AD=BC=10,CD=AB=8,
∵△BCE沿EC所在直线翻折,使得B点刚好落在AD边上F处,
∴CF=BC=10,EF=BE,
∵DC=8,在Rt△CDF中,由勾股定理得:DF=
102−82=6,
∴AF=10-6=4,
设EF=BE=x,
则在Rt△AEF中,由勾股定理得:(8-x)2+42=x2
解得:x=5,
即EF=5;

(2)分为三种情况:①当P在AB上,Q在BC上时,

此时0<t<5,
∵BQ=EP=t,
∴S=[1/2]EP×BQ=[1/2]t2
②当P在BC上,Q在BC上时,

此时5≤t≤10,
S=[1/2]PQ×BE
=[1/2]×5×5=22.5;
③当P在BC上,Q在CF上时,

此时10<t≤15,
过Q作QM⊥BC于M,过P作PN⊥BC于N,
则QM∥PN,
∴△CQM∽△CPN,
∴[CF/CQ]=[QM/PN],
∴[10/t−10]=[8/QM],
∴QM=[4/5](t-10)
S=S四边形BEFC-S△BEP-S△QPC-S△PEQ
=2×[1/2]×5×10-[1/2]×5×(t-5)-[1/2]•(15-t)•[4/5](t-10)-[1/2]×5×(20-t)
=[2/5]t2-10t+[145/2];

(3)分为三种情况:①如图1,当P在AB上,Q在BC上,此时0<t<5,
此时∠PQC>90°,
若△CPQ是等腰三角形,只能PQ=CQ,
即(5-t)2+t2=PQ2=CQ2=(10-t)2
解得:t1=5(舍去),t2=-15(舍去);
②当P在BC上,Q在BC上时,如图2,
此时5≤t≤10,此时不存在三角形CPQ;
③当P在BC上,Q在CF上时,如图3,
此时10<t≤15,
(i)CP=CQ,
则15-t=t-10,
解得:t=12.5;
(ii)QP=CQ,
则CM=PM,
∵CQ=t-10,QM=[4/5](t-10),则CM=[3/5]t,

3

点评:
本题考点: 四边形综合题.

考点点评: 本题考查了勾股定理,相似三角形的性质和判定,等腰设计的性质和判定,直角三角形的性质和判定的应用,用了分类讨论思想,难度偏大.

1年前

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