Question

已知，如圖，△ABC是邊長(zhǎng)為3 cm的等邊三角形，動(dòng)點(diǎn)P、Q同時(shí)從A、B兩點(diǎn)出發(fā)，分別沿AB、BC方向勻速移動(dòng)，它們的速度都是1 cm/s，當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)B時(shí)，P、Q兩點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)，設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(s)，解答下列問(wèn)題：

(1)當(dāng)t為何值時(shí)，△PBQ是直角三角形？

(2)設(shè)四邊形APQC的面積為y(cm²)，求y與t的關(guān)系式；是否存在某一時(shí)刻t，使四邊形APQC的面積是△ABC面積的？如果存在，求出相應(yīng)的t值；若不存在，說(shuō)明理由．

Answer 1

解　(1)當(dāng)∠BPQ＝90°時(shí)，

在Rt△BPQ中，∠B＝60°，BP＝3－t，BQ＝t.

∵cos B＝，∴BP＝BQ·cos B，

即3－t＝t·.解之，得t＝2.

當(dāng)∠BQP＝90°時(shí)，

在Rt△BPQ中，∠B＝60°，BP＝3－t，BQ＝t，

∵cos B＝，∴BQ＝BP·cos B，即t＝(3－t)·.解之，得t＝1.

綜上，t＝1或t＝2時(shí)，△PBQ是直角三角形．

(2)∵S_{四邊形APQC}＝S_△ABC－S_△PBQ，

∴y＝×3×3·sin 60°－×(3－t)·t·sin 60°

＝t²－t＋.

又∵S_{四邊形APQC}＝S_△ABC，

∴t²－＋＝×，

整理得，t²－3t＋3＝0，Δ＝(－3)²－4×1×3＜0，

∴方程無(wú)實(shí)根．∴無(wú)論t取何值時(shí)，四邊形APQC的面積都不可能是△ABC面積的.