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(4)直接写出以点B、Q、R为顶点的三角形是直角三角形时t的值.
【考点】四边形综合题.
【分析】(1)当点Q在线段AD上时,如图1,根据四边相等的四边形是菱形证明四边形APRQ是菱形,则QR=AP=t;
(2)如图2,当点Q在线段AD上运动时,点R的运动的路程长为AR,当点Q在线段CD上运动时,点R的运动的路程长为CR,分别求长并相加即可; (3)分两种情况:
①当0<t≤时,四边形APRQ与△ACD重叠部分图形的面积是菱形APRQ的面积, ②当<t≤2时,四边形APRQ与△ACD重叠部分图形的面积是五边形APFMQ的面积, 分别计算即可; (4)分两种情况:
①当∠BRQ=90°时,如图6,根据BQ=2RQ列式可得:t=; ②当∠BQR=90°时,如图7,根据BR=2RQ列式可得:t=. 【解答】解:(1)由题意得:AP=t, 当点Q在线段AD上时,如图1, ∵△ABC是等边三角形, ∴∠A=∠B=60°, ∵PQ∥BC,
∴∠PQA=∠B=60°, ∴△PAQ是等边三角形, ∴PA=AQ=PQ,
∵△PQR是等边三角形, ∴PQ=PR=RQ, ∴AP=PR=RQ=AQ, ∴四边形APRQ是菱形,
...
...
∴QR=AP=t;
(2)当点Q在线段AD上运动时,如图2,点R的运动的路程长为AR, 由(1)得:四边形APRQ是菱形, ∴AR⊥PQ, ∵PQ∥BC, ∴AR⊥BC,
∴RC=BC=×4=2, 由勾股定理得:AR=
=
=2
;
当点Q在线段CD上运动时,如图2,点R的运动的路程长为CR, ∴AR+CR=2
+2,
+2)cm;
答:点R运动的路程长为(2
(3)当R在CD上时,如图3, ∵PR∥AD, ∴△CPR∽△CAD, ∴∴
, ,
4t=8﹣2t, t=,
①当0<t≤时,四边形APRQ与△ACD重叠部分图形的面积是菱形APRQ的面积,如图4, 过P作PE⊥AB于E, ∴PE=AP?sin60°=∴S=AQ?PE=
t2,
t,
②当<t≤2时,四边形APRQ与△ACD重叠部分图形的面积是五边形APFMQ的面积,如图5,
在Rt△PCF中,sin∠PCF=,
∴PF=PC?sin30°=(4﹣t)=2﹣t,
...
...
∴FR=t﹣(2﹣t)=t﹣2, ∴tan60°=∴FM=
,
×(t﹣2),
t2﹣FR?FM=﹣2
;
﹣(t﹣2)×
×(t﹣2),
∴S=S菱形APRQ﹣S△FMR=∴S=﹣
+3
综上所述,当点Q在线段AD上时,S与t之间的函数关系式为:
S=;
(4)①当∠BRQ=90°时,如图6, ∵四边形APRQ是菱形, ∴AP=AQ=RQ=t, ∴BQ=4﹣t,
∵∠AQP=∠PQR=60°,
∴∠RQB=180°﹣60°60°=60°, ∴∠RBQ=30°, ∴BQ=2RQ, 4﹣t=2t, 3t=4, t=;
②当∠BQR=90°时,如图7, 同理得四边形CPQR是菱形, ∴PC=RQ=RC=4﹣t, ∴BR=t,
∵∠CRP=∠PRQ=60°, ∴∠QRB=60°, ∴∠QBR=30°, ∴BR=2RQ, ∴t=2(4﹣t),
...
...
t=,
综上所述,以点B、Q、R为顶点的三角形是直角三角形时t的值是或.
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