Question

【題目】如圖1，在Rt△ABC中，∠C=90°，AC=6，BC=8，動點P從點A開始沿邊AC向點C以1個單位長度的速度運動，動點Q從點C開始沿邊CB向點B以每秒2個單位長度的速度運動，過點P作PD∥BC，交AB于點D，連接PQ分別從點A、C同時出發(fā)，當(dāng)其中一點到達端點時，另一點也隨之停止運動，設(shè)運動時間為t秒（t≥0）．
（1）直接用含t的代數(shù)式分別表示：QB= ， PD= ．
（2）是否存在t的值，使四邊形PDBQ為菱形？若存在，求出t的值；若不存在，說明理由．并探究如何改變Q的速度（勻速運動），使四邊形PDBQ在某一時刻為菱形，求點Q的速度；
（3）如圖2，在整個運動過程中，求出線段PQ中點M所經(jīng)過的路徑長．

Answer 1

【答案】
（1）8﹣2t； t
（2）解：不存在

在Rt△ABC中，∠C=90°，AC=6，BC=8，

∴AB=10

∵PD∥BC，

∴△APD∽△ACB，

∴ ，即 ，

∴AD= t，

∴BD=AB﹣AD=10﹣ t，

∵BQ∥DP，

∴當(dāng)BQ=DP時，四邊形PDBQ是平行四邊形，

即8﹣2t= ，解得：t= ．

當(dāng)t= 時，PD= = ，BD=10﹣ × =6，

∴DP≠BD，

∴PDBQ不能為菱形．

設(shè)點Q的速度為每秒v個單位長度，

則BQ=8﹣vt，PD= t，BD=10﹣ t，

要使四邊形PDBQ為菱形，則PD=BD=BQ，

當(dāng)PD=BD時，即 t=10﹣ t，解得：t=

當(dāng)PD=BQ，t= 時，即 =8﹣ ，解得：v=

當(dāng)點Q的速度為每秒 個單位長度時，經(jīng)過 秒，四邊形PDBQ是菱形

（3）解：如圖2，以C為原點，以AC所在的直線為x軸，建立平面直角坐標(biāo)系．

依題意，可知0≤t≤4，當(dāng)t=0時，點M1的坐標(biāo)為（3，0），當(dāng)t=4時點M2的坐標(biāo)為（1，4）．

設(shè)直線M1M2的解析式為y=kx+b，

∴ ，

解得 ，

∴直線M1M2的解析式為y=﹣2x+6．

∵點Q（0，2t），P（6﹣t，0）

∴在運動過程中，線段PQ中點M3的坐標(biāo)（ ，t）．

把x= 代入y=﹣2x+6得y=﹣2× +6=t，

∴點M3在直線M1M2上．

過點M2作M2N⊥x軸于點N，則M2N=4，M1N=2．

∴M1M2=2

∴線段PQ中點M所經(jīng)過的路徑長為2 單位長度

【解析】解：（1）根據(jù)題意得：CQ=2t，PA=t， ∴QB=8﹣2t，
∵在Rt△ABC中，∠C=90°，AC=6，BC=8，PD∥BC，
∴∠APD=90°，
∴tanA= = ，
∴PD= t．
故答案為：（1）8﹣2t， t．
（1）根據(jù)題意得：CQ=2t，PA=t，由Rt△ABC中，∠C=90°，AC=6，BC=8，PD∥BC，即可得tanA= = ，則可求得QB與PD的值；（2）易得△APD∽△ACB，即可求得AD與BD的長，由BQ∥DP，可得當(dāng)BQ=DP時，四邊形PDBQ是平行四邊形，即可求得此時DP與BD的長，由DP≠BD，可判定PDBQ不能為菱形；然后設(shè)點Q的速度為每秒v個單位長度，由要使四邊形PDBQ為菱形，則PD=BD=BQ，列方程即可求得答案；（3）設(shè)E是AC的中點，連接ME．當(dāng)t=4時，點Q與點B重合，運動停止．設(shè)此時PQ的中點為F，連接EF，由△PMN∽△PQC．利用相似三角形的對應(yīng)邊成比例，即可求得答案．