已知矩形ABCD中,AB=4,对角线BD=2AB,且BE平分∠ABD,点P从点D以每秒2个单位沿DB方向向点B运动,点Q从点B以每秒1个单位沿BA方向向点A运动,设运动时间为t秒,△BPQ的面积为S.-数学

题文

已知矩形ABCD中,AB=4,对角线BD=2AB,且BE平分∠ABD,点P从点D以每秒2个单位沿DB方向向点B运动,点Q从点B以每秒1个单位沿BA方向向点A运动,设运动时间为t秒,△BPQ的面积为S.
(1)若t=2时,求证:△DBA∽△PBQ;
(2)求S关于t的函数关系式及S的最大值;
(3)在运动的过程中,△BQM能否成为等腰三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
题型:解答题  难度:中档

答案

(1)∵t=2,
∴BQ=2,PB=4,
BQ
BA
=
BP
BD
,∠PBQ=∠PBQ,
∴△PBQ∽△DBA;

(2)过点Q作△PBQ的高h,
则S△PBQ=
1
2
PB?h=-

3
2
t2+2

3
t=-

3
2
(t-2)2+2

3

∴当t=2时,Smax=2

3


(3)分三种情况讨论:
①当∠QBM=∠BMQ=30°时,有:
∠AQM=60°=∠ABD,
∴PQ∥BD,
∴与题意矛盾,不存在;
②当∠QBM=∠BQM=30°时,如图,则
BQ=2PB即2(8-2t)=t,得t=
16
5
≤4;
③当∠BQM=∠BMQ=75°时,如图,
作QF⊥BP,则:PB=BF+PF=BF+QF=
1
2
t+

3
2
t=8-2t,
得:t=
16

3
+5
=
40-8
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