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如图1,矩形ABCD中,AB=7cm,AD=4cm,点E为AD上一定点,点F为AD延长线上一点,且DF=acm,点P从A点出发,沿AB边向点B以2cm/s的速度运动,连结PE,设点P运动的时间为ts,△PAE的面积为ycm2,当0≤t≤1
题目详情
如图1,矩形ABCD中,AB=7cm,AD=4cm,点E为AD上一定点,点F为AD延长线上一点,且DF=acm,点P从A点出发,沿AB边向点B以2cm/s的速度运动,连结PE,设点P运动的时间为ts,△PAE的面积为ycm2,当0≤t≤1时,△PAE的面积y(cm2)关于时间t(s)的函数图象如图2所示,连结PF,交CD于点H.
(1)t的取值范围为___,AE=___cm;
(2)如图3,将△HDF沿线段DF进行翻折,与CD的延长线交于点M,连结AM,当a为何值时,四边形PAMH为菱形?并求出此时点P的运动时间t;
(3)如图4,当点P出发1s后,AD边上另一动点Q从E点出发,沿ED边向点D以1cm/s的速度运动,如果P,Q两点中的任意一点到达终点后,另一点也停止运动,连结PQ,QH.若a=
cm,请问△PQH能否构成直角三角形?若能,请求出点P的运动时间t;若不能,请说明理由.
(1)t的取值范围为___,AE=___cm;
(2)如图3,将△HDF沿线段DF进行翻折,与CD的延长线交于点M,连结AM,当a为何值时,四边形PAMH为菱形?并求出此时点P的运动时间t;
(3)如图4,当点P出发1s后,AD边上另一动点Q从E点出发,沿ED边向点D以1cm/s的速度运动,如果P,Q两点中的任意一点到达终点后,另一点也停止运动,连结PQ,QH.若a=
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▼优质解答
答案和解析
(1)∵AB=7,7÷2=3.5,
∴0≤t≤3.5,
由图象可知y=t,
∴t=1时,y=1,
∴
•AE•2=1,
∴AE=1,
故答案分别为0≤t≤3.5,1.
(2)如图3中,∵四边形AMHP是菱形,
∴AM=MH=2DM,AM∥PF,
∵∠ADM=90°,
∴∠MAD=30°,
∴∠PFA=MFA=∠MAD=30°,
∴MA=MF,∵MD⊥AF,
∴AD=DF=4,
∴a=4.
(3)①若∠PQH为直角三角形,
∵∠PQA+∠HQD=90°,∠HQD+∠QHD=90°,
∴∠AQP=∠QHD,∵∠PAQ=∠HDQ=90°.
∴△APQ∽△DQH,
∴
=
,
∴
=
,
∴DH=
,
∵DH∥AP,
∴
=
,
∴
=
,
∴t=2.
②若∠PHQ=90°,如图4中,作PM⊥CD于M,同理可证△PMH∽△HDQ,
∴
=
,
∴
=
,
∵DH∥AP,
∴
=
,
∴
=
,
∴DH=
t,
∴
=
,
∴3t2+16t-64=0,
∴t=
或(-8舍弃),
∴t=2或
时,△PQH能构成直角三角形.
∴0≤t≤3.5,
由图象可知y=t,
∴t=1时,y=1,
∴
1 |
2 |
∴AE=1,
故答案分别为0≤t≤3.5,1.
(2)如图3中,∵四边形AMHP是菱形,
∴AM=MH=2DM,AM∥PF,
∵∠ADM=90°,
∴∠MAD=30°,
∴∠PFA=MFA=∠MAD=30°,
∴MA=MF,∵MD⊥AF,
∴AD=DF=4,
∴a=4.
(3)①若∠PQH为直角三角形,
∵∠PQA+∠HQD=90°,∠HQD+∠QHD=90°,
∴∠AQP=∠QHD,∵∠PAQ=∠HDQ=90°.
∴△APQ∽△DQH,
∴
AP |
DQ |
AQ |
DH |
∴
2t |
4-t |
t |
DH |
∴DH=
4-t |
2 |
∵DH∥AP,
∴
DH |
AP |
DF |
AF |
∴
| ||
2t |
| ||
4+
|
∴t=2.
②若∠PHQ=90°,如图4中,作PM⊥CD于M,同理可证△PMH∽△HDQ,
∴
PM |
HD |
MH |
DQ |
∴
4 |
HD |
2t-HD |
4-t |
∵DH∥AP,
∴
DH |
AP |
DF |
AF |
∴
DH |
2t |
| ||
4+
|
∴DH=
1 |
2 |
∴
4 | ||
|
2t-
| ||
4-t |
∴3t2+16t-64=0,
∴t=
8 |
3 |
∴t=2或
8 |
3 |
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