【题目】如图,在等腰直角
中,
动点
以每秒
个单位长度的速度从点
向终点
运动,过点
作
于点
以
为邻边作
与等腰直角
的重叠部分面积为
(平方单位),
,点
的运动时间为
秒.
![]()
(1)直接写出点
落在
边上时的
值.
(2)求
与
的函数关系式
(3)直接写出点
分别落在
三边的垂直平分线上时的
值
【答案】(1)
;(2)
;(3)
或2或4
【解析】
(1)画出图形,根据题干条件,得出△AFP和△BPG是等腰直角三角形,表示出AP,PB,根据FQ=BG解出t值;
(2)分当点G在BC边上以及BC左侧时,当点G在BC右侧时,两种情况分别求出S和t的关系即可;
(3)分点G在AB、BC、AC的中垂线上求出t值即可.
解:(1)当点G落在BC边上时,如图,
∵AB=BC=8,∠B=90°,PF⊥AF,
∴在□APGF中,∠AFP=∠FPG=90°,
∴∠A=∠FPA=∠GPB=∠PGB=45°,
即△AFP和△BPG是等腰直角三角形,
∴AP=FG=2t,PB=BG=8-2t,
AP边上的高FQ=BG=2t,
∴(8-2t)×2=2t,
解得:t=
;
![]()
(2)当点G在BC边上以及BC左侧时,0≤t≤
,
S的值为□APGF的面积,
△APF为等腰直角三角形,
∴△APF中AP边上的高为t,
则S=2t2,
当点G在BC右侧时,
<t≤4,
由题意可得:∠G=45°,∠NMG=90°,FQ=t,
∴△MNG是等腰直角三角形,
∴MN=MG=MB-NB=MB-PB=t-(8-2t)=3t-8,
S=S□APGF -S△MNG=2t×t-
(3t-8)2=
,
故S和t的函数关系式为:
;
![]()
(3)当点G在AB边的中垂线QH上时,
AH=4,
由题意可得:GH=PH=4-2t,
FM=
AP=t,
∴4-2t=t,
解得t=
;
![]()
当点G在AC边的中垂线上时,
可知∠ABQ=45°,
∴△PBG为等腰直角三角形,
∴PB=
PG=
AF=AP,
∴AP=4,
∴t=2;
![]()
当点G在BC边中垂线上时,
PQ=FM=
AP,
则此时点P与点B重合,
∴t=4.
综上所述:点
分别落在
三边的垂直平分线上时,t的值为
或2或4.
![]()