题目
如图1,正方形ABCD中,AB=4cm,点P从点D出发沿DA向点A匀速运动,速度是1cm/s,同时,点Q从点A出发沿AB方向,向点B匀速运动,速度是2cm/s,连接PQ、CP、CQ,设运动时间为t(s)(0<t<2) (1)是否存在某一时刻t,使得PQ∥BD?若存在,求出t值;若不存在,说明理由 (2)设△PQC的面积为s(cm2),求s与t之间的函数关系式; (3)如图2,连接AC,与线段PQ相交于点M,是否存在某一时刻t,使S△QCM:S△PCM=3:5?若存在,求出t值;若不存在,说明理由.
答案:【解答】解:∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=BC=CD=AD=4, 由运动知,DP=t,AQ=2t, ∴AP=4﹣t,BQ=4﹣2t, (1)连接BD,如图1, ∵AB=AD, ∴∠ABD=∠ADB, ∵PQ∥BD, ∴∠ABD=∠AQP,∠APQ=∠ADB, ∴∠APQ=∠AQP, ∴AQ=AP, ∴2t=4﹣t, ∴t=;[来源:] (2)S=S正方形ABCD﹣S△APQ﹣S△BCQ﹣S△CDP =AB2﹣AQ×AP﹣BQ×BC﹣DP×CD =16﹣×2t×(4﹣t)﹣×(4﹣2t)×4﹣t×4 =16+t2﹣4t﹣8+4t﹣2t =t2﹣2t+8(0<t<2); (3)如图2, 过点C作CN⊥PQ于N, ∴S△MCQ=MQ×CN,S△MCP=MP×CN, ∵S△QCM:S△PCM=3:5, ∴=, ∴, 过点M作MG⊥AB于G,MH⊥AD于H, ∵点M是正方形ABCD的对角线AC上的一点, ∴MG=MH, ∴S△AMQ=AQ×MG,S△APM=AP×MH, ∴, ∴, ∴t=.