已知正方形ABCD的边长为4cm,动点P从点B出发,以2cm/s的速度答案

已知正方形ABCD的边长为4cm,动点P从点B出发,以2cm/s的速度答案
如图,已知正方形ABCD的边长为4cm,动点P从点B出发,以2cm/s的速度、沿B→C→D方向,向点D运动;动点Q从点A出发,以1cm/s的速度、沿A→B方向,向点B运动.若P、Q两点同时出发,运动时间为t秒.
(1)连结PD、PQ、DQ,设△PQD的面积为S,试求S与t之间的函数关系式;
(2)当点P在BC上运动时,是否存在这样的t,使得△PQD是以PD为一腰的等腰三角形?若存在,请求出符合条件的t的值;若不存在,请说明理由;
(3)以点P为圆心,作⊙P,使得⊙P与对角线BD相切.问:当点P在CD上运动时,是否存在这样的t,使得⊙P恰好经过正方形ABCD的某一边的中点?
jet2lee 1年前 已收到1个回答 举报

Chris1939 幼苗

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:(1)当0≤t≤2时,即点P在BC上时,
S=S正方形ABCD-S△ADQ-S△BPQ-S△PCD=16-12•4•t-12•2t•(4-t)-12•(4-2t)•4=t2-2t+8,
当2<t≤4时,即点P在CD上时,DP=8-2t,
S=12•(8-2t)•4=16-4t.
(2)①若PD=QD,则Rt△DCP≌Rt△DAQ(HL).
∴CP=AQ.即t=4-2t,解得t=43.
②若PD=PQ,则PD2=PQ2,即42+(4-2t)2=(4-t)2+(2t)2.
解得t=-4±42,其中t=-4-42<0不合题意,舍去,∴t=-4+42.
③若QD=PQ,则QD2=PQ2,即16+t2=(4-t)2+(2t)2,解得t=0或t=2,
∴t=43或t=-4+42或t=0或t=2时,△PQD是等腰三角形.
(3)当P在CD上运动时,若⊙P经过BC的中点E,设⊙P切BD于M.
则CP=2t-4,PM2=PE2=(2t-4)2+22.
而在Rt△PMD中,由于∠PDM=45°,所以DP=2PM,即DP2=2PM2.
∴(8-2t)2=2[(2t-4)2+22].
解得t=±6,负值舍去,
∴t=6,
若⊙P经过CD的中点,⊙P的半径r=2(2-1),
故t=2+2,
还有两个:P在BC上经过CD中点.同理,P在CD上经过BC中点.总之,最后4个答案:2+根号2,2-根号2,4-根号6,根号6.

1年前

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