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如图,直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,已知AD=AB=3,BC=4,动点P从B点出发,沿线段BC向点C作匀速运动;动点Q从点D 出发,沿线段DA向点A作匀速运动.过Q点垂直于AD的射线交AC于点M,交BC于点N.P、Q两点同时出发,速度都为每秒1个单位长度.当Q点运动到A点,P、Q两点同时停止运动.设点Q运动的时间为t秒.
【小题1】求NC,MC的长(用t的代数式表示)
【小题2】当t为何值时,四边形PCDQ构成平行四边形?
【小题3】当t为何值时,射线QN恰好将△ABC的面积平分?并判断此时△ABC的周长是否也被射线QN平分.

答案


【小题1】∵AQ=3﹣t,
∴CN=4﹣(3﹣t)=1+t,
在Rt△ABC中,AC2=AB2+BC2=32+42
∴AC=5,
在Rt△MNC中,cos∠NCM===,CM=;(3分)
【小题2】由于四边形PCDQ构成平行四边形,
∴PC=QD,即4﹣t=t,
解得t=2,
则当t=2时,四边形PCDQ构成平行四边形;(6分)
【小题3】∵NC=t+1,MN=
∴SMNC=×4×3,…(8分)
∴(1+t)2=8,
∴t1=2﹣1,t2=﹣2﹣1(舍)…(9分)
∴当t=2﹣1时,△ABC的面积被射线QN平分.…(10分)
当t=﹣2﹣1时,MC+NC=+1+t=(3+4+5),
∴此时△ABC的周长不被射线QN平分.…(12分)解析:
(1)依据题意易知四边形ABNQ是矩形∴NC=BC﹣BN=BC﹣AQ=BC﹣AD+DQ,BC、AD已知,DQ就是t,即解,然后在直角三角形ABC中,由AB与BC的长根据勾股定理可求CA=5,从而得到cos∠NCM==,而cos∠NCM也等于,最后把表示出的CN代入即可表示出CM;
(2)四边形PCDQ构成平行四边形,根据平行四边形的对边相等得到PC=DQ,列出方程4﹣t=t即解;
(3)根据QN平分△ABC的面积,得到三角形CMN的面积等于三角形ABC面积的一半,根据三角形的面积公式,利用表示出的CN与MN的值表示出三角形CMN的面积,让其等于三角形ABC面积的一半,得到关于t的方程,求出方程的解即可得到t的值,然后把t的值代入表示出的MC与NC中,求出两线段的和,再根据AB、AC与BC的值求出三角形ABC的周长的一半,看与MC和NC两线段的和是否相等,从而判断出此时△ABC的周长是否也被射线QN平分.

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