Question

（2012•南通）如圖△ABC中，AB=AC=10厘米，BC=12厘米，D是BC的中點，點P從B出發(fā)，以a厘米/秒（a＞0）的速度沿BA勻速向點A運動，點Q同時以1厘米/秒的速度從D出發(fā)，沿DB勻速向點B運動，其中一個動點到達端點時，另一個動點也隨之停止運動，設(shè)它們運動的時間為t秒．
（1）若a=2，△BPQ∽△BDA，求t的值；
（2）設(shè)點M在AC上，四邊形PQCM為平行四邊形．
①若a=

5

2

，求PQ的長；
②是否存在實數(shù)a，使得點P在∠ACB的平分線上？若存在，請求出a的值；若不存在，請說明理由．

Answer 1

分析：（1）由△ABC中，AB=AC=10厘米，BC=12厘米，D是BC的中點，根據(jù)等腰三角形三線合一的性質(zhì)，即可求得BD與CD的長，又由a=2，△BPQ∽△BDA，利用相似三角形的對應(yīng)邊成比例，即可求得t的值；
（2）①首先過點P作PE⊥BC于E，由四邊形PQCM為平行四邊形，易證得PB=PQ，又由平行線分線段成比例定理，即可得方程

5 2 t

10

=

1 2 (6-t)

6

，解此方程即可求得答案；
②首先假設(shè)存在點P在∠ACB的平分線上，由四邊形PQCM為平行四邊形，可得四邊形PQCM是菱形，即可得PB=CQ，PM：BC=AP：AB，及可得方程組，解此方程組求得t值為負，故可得不存在．

解答：解：（1）△ABC中，AB=AC=10cm，BC=12cm，D是BC的中點，
∴BD=CD=

1

2

BC=6cm，
∵a=2，
∴BP=2tcm，DQ=tcm，
∴BQ=BD-QD=6-t（cm），
∵△BPQ∽△BDA，
∴

BP

BD

=

BQ

AB

，
即

2t

6

=

6-t

10

，
解得：t=

18

13

；

（2）①過點P作PE⊥BC于E，
∵四邊形PQCM為平行四邊形，
∴PM∥CQ，PQ∥CM，PQ=CM，
∴PB：AB=CM：AC，
∵AB=AC，
∴PB=CM，
∴PB=PQ，
∴BE=

1

2

BQ=

1

2

（6-t）cm，
∵a=

5

2

，
∴PB=

5

2

tcm，
∵AD⊥BC，
∴PE∥AD，
∴PB：AB=BE：BD，
即

5 2 t

10

=

1 2 (6-t)

6

，
解得：t=

3

2

，
∴PQ=PB=

5

2

t=

15

4

（cm）；

②不存在．理由如下：
∵四邊形PQCM為平行四邊形，
∴PM∥CQ，PQ∥CM，PQ=CM，
∴PB：AB=CM：AC，
∵AB=AC，∴PB=CM，∴PB=PQ．
若點P在∠ACB的平分線上，則∠PCQ=∠PCM，
∵PM∥CQ，
∴∠PCQ=∠CPM，
∴∠CPM=∠PCM，
∴PM=CM，
∴四邊形PQCM是菱形，
∴PQ=CQ，PM∥CQ，
∴PB=CQ，PM：BC=AP：AB，
∵PB=atcm，CQ=CD+QD=6+t（cm），
∴PM=CQ=6+t（cm），AP=AB-PB=10-at（cm），

at=6+t① 6+t 12 = 10-at 10 ②

，
化簡得②：6at+5t=30③，
把①代入③得，t=-

6

11

，
∴不存在實數(shù)a，使得點P在∠ACB的平分線上．

點評：此題考查了相似三角形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì)、菱形的判定與性質(zhì)以及等腰三角形的性質(zhì)等知識．此題難度較大，注意數(shù)形結(jié)合思想與方程思想的應(yīng)用．