我大数学卷子的最后一题!
(2010•青岛)已知:把Rt△ABC和Rt△DEF按如图(1)摆放(点C与点E重合),点B、C(E)、F在同一条直线上.∠ACB=∠EDF=90°,∠DEF=45°,AC=8cm,BC=6cm,EF=9cm.
如图(2),△DEF从图(1)的位置出发,以1cm/s的速度沿CB向△ABC匀速移动,在△DEF移动的同时,点P从△ABC的顶点B出发,以2cm/s的速度沿BA向点A匀速移动.当△DEF的顶点D移动到AC边上时,△DEF停止移动,点P也随之停止移动、DE与AC相交于点Q,连接PQ,设移动时间为t(s)(0<t<4.5)解答下列问题:
(1)当t为何值时,点A在线段PQ的垂直平分线上?
(2)连接PE,设四边形APEC的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;是否存在某一时刻t,使面积y最小?若存在,求出y的最小值;若不存在,说明理由;
(3)是否存在某一时刻t,使P、Q、F三点在同一条直线上?若存在,求出此时t的值;若不存在,说明理由.
考点:二次函数的最值;线段垂直平分线的性质;勾股定理;相似三角形的判定与性质.
专题:压轴题.
分析:(1)因为点A在线段PQ垂直平分线上,所以得到线段相等,可得CE=CQ,用含t的式子表示出这两个线段即可得解;
(2)作PM⊥BC,将四边形的面积表示为S△ABC-S△BPE即可求解;
(3)假设存在符合条件的t值,由相似三角形的性质即可求得.
解答:解:(1)∵点A在线段PQ的垂直平分线上,
∴AP=AQ;
∵∠DEF=45°,∠ACB=90°,∠DEF+∠ACB+∠EQC=180°,
∴∠EQC=45°;
∴∠DEF=∠EQC;
∴CE=CQ;
由题意知:CE=t,BP=2t,
∴CQ=t;
∴AQ=8-t;
在Rt△ABC中,由勾股定理得:AB=10cm;
则AP=10-2t;
∴10-2t=8-t;
解得:t=2;
答:当t=2s时,点A在线段PQ的垂直平分线上;