【題目】如圖,在△ABC中,AB=AC=5,AB邊上的高CD=4,點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿AB以每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向終點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)P不與點(diǎn)A、B重合時(shí),過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥AB,交邊AC或邊BC于點(diǎn)Q,以PQ為邊向右側(cè)作正方形PQMN.設(shè)正方形PQMN與△ABC重疊部分圖形的面積為S(平方單位),點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t(秒).

(1)直接寫出tanB的值為
(2)求點(diǎn)M落在邊BC上時(shí)t的值.
(3)當(dāng)正方形PQMN與△ABC重疊部分為四邊形時(shí),求S與t之間的函數(shù)關(guān)系式.
(4)邊BC將正方形PQMN的面積分為1:3兩部分時(shí),直接寫出t的值.

【答案】
(1)2
(2)解:當(dāng)點(diǎn)M落在BC邊上時(shí),如圖1,

由題意得:AP=3t,

tan∠CAB= ,

∴PQ=PN=MN=4t,BN=2t,

∴3t+4t+2t=5,

t=


(3)解:分三種情況:

①當(dāng)0<t≤ 時(shí),如圖1,正方形PQMN與△ABC重疊部分是正方形PQMN,

∴S=PQ2=(4t)2=16t2;

②當(dāng)N與B重合時(shí),如圖2,

AP=3t,PQ=PB=4t,

∴3t+4t=5,

t= ,

當(dāng) <t< 時(shí),如圖3,正方形PQMN與△ABC重疊部分是五邊形EQPNF,

③當(dāng) ≤t<1時(shí),如圖4,正方形PQMN與△ABC重疊部分是梯形EQPB,

∴AP=3t,PN=4t,

∴BN=7t﹣5,PB=4t﹣(7t﹣5)=﹣3t+5,

在Rt△APQ中,AQ=5t,

∴QC=5﹣5t,

∵AC=AB,

∴∠ACB=∠ABC,

∵QE∥AB,

∴∠QEC=∠ABC,

∴∠QEC=∠ACB,

∴QE=QC=5﹣5t,

∴S=S梯形QPBE= (QE+PB)×PQ,

= (5﹣5t+5﹣3t)×4t=﹣16t2+20t;

綜上所述,S與t之間的函數(shù)關(guān)系式為:

S=


(4)解:如圖2,當(dāng)t= 時(shí),CQ=QG=5﹣5t= ,

∴GM=4t﹣ = ,

∴QG=GM,

∴SQGB=SGMB,

∴S梯形GQPB:SGMB=3:1,

當(dāng)P與D重合時(shí),t=1,如圖5,

則SCDB:S四邊形CBNM= ×2×4:(42 ×2×4),

=1:3,

綜上所述,t= s或1s時(shí),邊BC將正方形PQMN的面積分為1:3兩部分


【解析】解:(1)∵CD⊥AB,

∴∠ADC=∠ADB=90°,

∵在Rt△ACD中,AD= =3,

∴BD=AB﹣AD=5﹣3=2,

∴在Rt△BCD中,tan∠B= = =2;

所以答案是2.

【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用勾股定理的概念和正方形的性質(zhì),掌握直角三角形兩直角邊a、b的平方和等于斜邊c的平方,即;a2+b2=c2;正方形四個(gè)角都是直角,四條邊都相等;正方形的兩條對(duì)角線相等,并且互相垂直平分,每條對(duì)角線平分一組對(duì)角;正方形的一條對(duì)角線把正方形分成兩個(gè)全等的等腰直角三角形;正方形的對(duì)角線與邊的夾角是45o;正方形的兩條對(duì)角線把這個(gè)正方形分成四個(gè)全等的等腰直角三角形即可以解答此題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)如圖1,△DEF沿直線CB向右平移(即點(diǎn)F在線段CB上移動(dòng)),連接AF、AD、BD,請(qǐng)直接寫出S△ABC與S四邊形AFBD的關(guān)系;

(2)如圖2,當(dāng)點(diǎn)F平移到線段BC的中點(diǎn)時(shí),四邊形AFBD是什么特殊四邊形?請(qǐng)給出證明;

(3)當(dāng)點(diǎn)F平移到線段BC的中點(diǎn)時(shí),若四邊形AFBD為正方形,猜想△ABC應(yīng)滿足什么條件?請(qǐng)直接寫出結(jié)論:在此條件下,將△DEF沿DF折疊,點(diǎn)E落在FA的延長(zhǎng)線上的點(diǎn)G處,連接CG,請(qǐng)?jiān)趫D3位置畫出圖形,并求出sin∠CGF的值.

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1)點(diǎn)A的坐標(biāo)為    ;

2)當(dāng)t=1秒時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)    ;

3)當(dāng)點(diǎn)POC上運(yùn)動(dòng),請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo)(用含有t的式子表示);

4)在移動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)點(diǎn)Py軸的距離為1個(gè)單位長(zhǎng)度時(shí),求t的值.

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(1)求DFG的度數(shù);

(2)設(shè)BAD=θ,

當(dāng)θ為何值時(shí),DFG為等腰三角形;

DFG有可能是直角三角形嗎?若有,請(qǐng)求出相應(yīng)的θ值;若沒有,請(qǐng)說(shuō)明理由.

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1)如圖1,若大長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬分別為米和米,求小長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬;

2)如圖2,若大長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬分別為,求出一個(gè)小長(zhǎng)方形與一個(gè)大長(zhǎng)方形周長(zhǎng)的比值.

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