如图,已知△ABC中,AB=AC=10厘米,BC=8厘米,∠A=47∘,点D为AB的中点,如果点P在线段BC上以x厘米/秒的速度由B点向C点运动,同时,点Q在线段CA上以y厘米/秒的速度由C点向A点运动。
(1)若x=y=3,经过1秒后,此时△BPD与△CQP是否全等?请说明理由。
(2)若x≠y,当x=3,y为何值时,能够使△BPD与△CQP全等?请说明理由。
(3)是否存在点P,使△BPD为等腰三角形?若存在,求此时∠BPD的度数,若不存在,请说明理由。
【考点】
全等三角形的判定, 等腰三角形的判定与性质
【解析】
(1)先求得BP=CQ=3,PC=BD=5,然后根据等边对等角求得∠B=∠C,最后根据SAS即可证明;
(2)因为x≠y,所以BP≠CQ,又∠B=∠C,要使△BPD与△CQP全等,只能BP=CP=4,根据全等得出CQ=BD=5,然后根据运动速度求得运动时间,根据时间和CQ的长即可求得Q的运动速度;
(3)有三角形内角和定理和等腰三角形的性质求得∠B的度数.需要分类讨论:∠B=∠BPD和∠B=∠BDP两种情况.
【解答】
(1)①∵t=1秒,
∴BP=CQ=3厘米
∵AB=10厘米,D为AB中点,
∴BD=5(厘米)
又∵PC=BC−BP=8−3=5(厘米)
∴PC=BD
∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
在△BPD与△CQP中,
⎧⎩⎨⎪⎪BP=CQ∠B=∠CBD=PC,
∴△BPD≌△CQP(SAS);
(2)∵x≠y,
∴BP≠CQ,
又∵∠B=∠C,
要使△BPD≌△CPQ,只能BP=CP=4,
∵△BPD≌△CPQ,
∴CQ=BD=6.
∴点P的运动时间t=BP3=43(秒),
此时y=CQt=543=154(厘米/秒).
(3)存在点P,使△BPD为等腰三角形。理由如下:
∵△ABC中,AB=AC,∠A=47∘,
∴∠B=∠C=180∘−47∘2=66.5∘.
①当∠B=∠BPD=66.5∘时,△BPD为等腰三角形
②当∠B=∠BDP=66.5∘时,△BPD为等腰三角形,此时∠BPD=180∘−2×66.5∘=47∘.
综上所述,∠BPD的度数是66.5∘或47∘时,△BPD为等腰三角形。
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