問題詳情:
已知:如圖,在四邊形ABCD中,AB∥CD,∠ACB=90°,AB=10cm,BC=8cm,OD垂直平分A C.點P從點B出發,沿BA方向勻速運動,速度為1cm/s;同時,點Q從點D出發,沿DC方向勻速運動,速度為1cm/s;當一個點停止運動,另一個點也停止運動.過點P作PE⊥AB,交BC於點E,過點Q作QF∥AC,分別交AD,OD於點F,G.連接OP,EG.設運動時間為t(s)(0<t<5),解答下列問題:
(1)當t為何值時,點E在∠BAC的平分線上?
(2)設四邊形PEGO的面積為S(cm2),求S與t的函數關係式;
(3)在運動過程中,是否存在某一時刻t,使四邊形PEGO的面積最大?若存在,求出t的值;若不存在,請説明理由;
(4)連接OE,OQ,在運動過程中,是否存在某一時刻t,使OE⊥OQ?若存在,求出t的值;若不存在,請説明理由.
【回答】
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,∵∠ACB=90°,AB=10cm,BC=8cm,
∴AC==6(cm),
∵OD垂直平分線段AC,
∴OC=OA=3(cm),∠DOC=90°,
∵CD∥AB,
∴∠BAC=∠DCO,
∵∠DOC=∠ACB,
∴△DOC∽△BCA,
∴==,
∴==,
∴CD=5(cm),OD=4(cm),
∵PB=t,PE⊥AB,
易知:PE=t,BE=t,
當點E在∠BAC的平分線上時,
∵EP⊥AB,EC⊥AC,
∴PE=EC,
∴t=8﹣t,
∴t=4.
∴當t為4秒時,點E在∠BAC的平分線上.
(2)如圖,連接OE,PC.
S四邊形OPEG=S△OEG+S△OPE=S△OEG+(S△OPC+S△PCE﹣S△OEC)
=•(4﹣t)•3+[•3•(8﹣t)+•(8﹣t)•t﹣•3•(8﹣t)
=﹣t2+t+16(0<t<5).
(3)存在.
∵S=﹣(t﹣)2+(0<t<5),
∴t=時,四邊形OPEG的面積最大,最大值為.
(4)存在.如圖,連接OQ.
∵OE⊥OQ,
∴∠EOC+∠QOC=90°,
∵∠QOC+∠QOG=90°,
∴∠EOC=∠QOG,
∴tan∠EOC=tan∠QOG,
∴=,
∴=,
整理得:5t2﹣66t+160=0,
解得t=或10(捨棄)
∴當t=秒時,OE⊥OQ.
知識點:各地中考
題型:綜合題