ABCD中,AD平行于BC,角C为90度,BC等于16,DC等于12,AD等于21.在直角梯形ABCD中,AD平行于BC,角C为90度,BC=16,DC=12,AD=21.动点P从点D出发,沿着射线DA的方向以每秒2个单位长的速度运动,动点Q从C点出发,在线段CB上以每秒1个单位的速度向点B运动,点P,Q分别从点D,C同时出发,当点Q运动到点B时,点P随之停止运动.设运动的时间为t(秒).(1)当PQ与AB相交于点O,且BO=2AO时,求角BQP的正切值;当t为何值时,三角形BPQ为等腰三角形.

问题描述:

ABCD中,AD平行于BC,角C为90度,BC等于16,DC等于12,AD等于21.
在直角梯形ABCD中,AD平行于BC,角C为90度,BC=16,DC=12,AD=21.动点P从点D出发,沿着射线DA的方向以每秒2个单位长的速度运动,动点Q从C点出发,在线段CB上以每秒1个单位的速度向点B运动,点P,Q分别从点D,C同时出发,当点Q运动到点B时,点P随之停止运动.设运动的时间为t(秒).(1)当PQ与AB相交于点O,且BO=2AO时,求角BQP的正切值;当t为何值时,三角形BPQ为等腰三角形.

【05河北】如图,在直角梯形ABCD中,AD‖BC,∠C=90°,BC=16,DC=12,AD=21。动点P从点D出发,沿射线DA的方向以每秒2两个单位长的速度运动,动点Q从点C出发,在线段CB上以每秒1个单位长的速度向点B运动,点P,Q分别从点D,C同时出发,当点Q运动到点B时,点P随之停止运动。设运动的时间为t(秒)。
(1)设△BPQ的面积为S,求S与t之间的函数关系式;
(2)当t为何值时,以B,P,Q三点为顶点的三角形是等腰三角形?
(3)当线段PQ与线段AB相交于点O,且2AO=OB时,求∠BQP的正切值;
(4)是否存在时刻t,使得PQ⊥BD?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由。
【解】(1)如图3,过点P作PM⊥BC,垂足为M,则四边形PDCM为矩形。∴PM=DC=12
∵QB==6-t,∴S=(1/2)×12×(16-t)=96-t
(2)由图可知:CM=PD=2t,CQ=t。以B、P、Q三点为顶点的三角形是等腰三角形,可以分三种情况:
①若PQ=BQ。在Rt△PMQ中,PQ2=t2+122,由PQ2=BQ2得t2+122=(16-t)2,解得t=7/2;
②若BP=BQ。在Rt△PMB中,BP2=(16-t)2+122。由BP2=BQ2得:
(16-2t)2+122=(16-t)2即3t2-32t+144=0。
由于Δ=-704③若PB=PQ。由PB2=PQ2,得t2+122=(16-2t)2+122
整理,得3t2-64t+256=0。解得t1=16/3,t2=16(不合题意,舍去)
综合上面的讨论可知:当t=7/2秒 或 t=16/3秒时,以B、P、Q三点为顶点的三角形是等腰三角形。
(3)如图4,由△OAP∽△OBQ,得AP/BQ=AO/OB=1/2
∵AP=2t-21,BQ=16-t,∴2(2t-21)=16-t。
∴t=58/5。
过点Q作QE⊥AD,垂足为E,
∵PD=2t,ED=QC=t,∴PE=t。
在RT△PEQ中,tan∠QPE=QE/PE=12/t=30/29
(4)设存在时刻t,使得PQ⊥BD。如图5,过点Q作QE⊥ADS,垂足为E。由Rt△BDC∽Rt△QPE,得
DC/BC=PE/EQ,即12/16=t/12。解得t=9
所以,当t=9秒时,PQ⊥BD。

【05河北】如图,在直角梯形ABCD中,AD‖BC,∠C=90°,BC=16,DC=12,AD=21.动点P从点D出发,沿射线DA的方向以每秒2两个单位长的速度运动,动点Q从点C出发,在线段CB上以每秒1个单位长的速度向点B运动,点P,Q分别从点D,C同时...