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(2012•大连)如图,△ABC中,∠C=90°,AC=8cm,BC=6cm,点P、Q同时从点C出发,以1cm/s的速度分别沿CA、CB匀速运动.当点Q到达点B时,点P、Q同时停止运动.过点P作AC的垂线l交AB于点R,连接PQ、RQ

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(2012•大连)如图,△ABC中,∠C=90°,AC=8cm,BC=6cm,点P、Q同时从点C出发,以1cm/s的速度分别沿CA、CB匀速运动.当点Q到达点B时,点P、Q同时停止运动.过点P作AC的垂线l交AB于点R,连接PQ、RQ,并作△PQR关于直线l对称的图形,得到△PQ′R.设点Q的运动时间为t(s),△PQ′R与△PAR重叠部分的面积为S(cm2).
(1)t为何值时,点Q′恰好落在AB上?
(2)求S与t的函数关系式,并写出t的取值范围;
(3)S能否为
9
8
cm2?若能,求出此时的t值;若不能,说明理由.
▼优质解答
答案和解析
(1)连接QQ′,

∵PC=QC,∠C=90°,
∴∠CPQ=45°,又l⊥AC,
∴∠RPQ=∠RPC-∠CPQ=90°-45°=45°,
由对称可得PQ′=PQ,∠QPQ′=90°,QQ′=2t,且QQ′∥CA,
∴∠BQQ′=∠BCA,又∠B=∠B,
∴△BQQ′∽△BCA,
BQ
QQ′
=
BC
CA
=
3
4
,即
6−t
2t
=
3
4

解得:t=2.4;

(2)当0<t≤2.4时,过Q′作Q′D⊥l于D点,则Q′D=t,

又∵RP∥BC,
∴△RPA∽△BCA,
RP
BC
=
AP
AC
,即
RP
6
=
8−t
8

∴RP=(8-t)•
3
4
=
24−3t
4

∴S=
1
2
RP•Q′D=
1
2
24−3t
4
•t=-
3
8
t2+3t;
当2.4<t≤6时,记PQ′与AB的交点为E,过E作ED⊥l于D,

由对称可得:∠DPE=∠DEP=45°,
又∵∠PDE=90°,
∴△DEP为等腰直角三角形,
∴DP=DE,
∵△RDE∽△BCA,
DR
DE
=
BC
AC
=
6
8
=
3
4
,即DR=
3
4
DE,
∵△RPA∽△BCA,
RP
PA
=
BC
AC
,即
RP
8−t
=
6
8

∴RP=
3(8−t)
4

∴RP=RD+DP=DR+DE=DE+
3
4
DE=