10. 如图1,AB=8 cm,AC⊥AB,BD⊥AB,垂足分别为点A、B,AC=6 cm,点P在线段AB上以1 cm/s的速度由点A向点B运动,同时点Q在射线BD上运动,它们运动的时间为t s(当点P运动结束时,点Q的运动也随之结束)。

(第10题图)
(1)若点P、Q的运动速度相同,当t=2时,判断此时线段PC和线段PQ的位置关系,并说明理由。
(2)如图2,若将“AC⊥AB,BD⊥AB”改为“∠CAB = ∠DBA”,点Q的运动速度为x cm/s,其他条件不变,当点P、Q运动到何处时,△ACP与△BPQ全等?求出相应的x的值。
(第10题图)
(1)若点P、Q的运动速度相同,当t=2时,判断此时线段PC和线段PQ的位置关系,并说明理由。
(2)如图2,若将“AC⊥AB,BD⊥AB”改为“∠CAB = ∠DBA”,点Q的运动速度为x cm/s,其他条件不变,当点P、Q运动到何处时,△ACP与△BPQ全等?求出相应的x的值。
答案
10. (1)$PC ⊥ PQ.$
理由:$\because\quad AC ⊥ AB, BD ⊥ AB,$
$\therefore\quad ∠A = ∠B = 90°.$
$\because\quad AP = BQ = 2,$
$\therefore\quad BP = AB - AP = 8 - 2 = 6.$
$\therefore\quad BP = AC.$
在$△ ACP$ 和$△ BPQ$ 中,
$\begin{cases}AP = BQ, \\ ∠A = ∠B, \\ AC = BP,\end{cases}$
$\therefore\quad △ ACP ≌ △ BPQ(\mathrm{SAS}).$
$\therefore\quad ∠C = ∠BPQ.$
$\because\quad ∠C + ∠APC = 90°,$
$\therefore\quad ∠BPQ + ∠APC = 90°.$
$\therefore\quad ∠CPQ = 90°.$
$\therefore\quad PC ⊥ PQ.$
(2)①若$△ ACP ≌ △ BPQ$,
则$AC = BP, AP = BQ.$
可得$6 = 8 - t, t = xt.$
解得$x = 1, t = 2.$
②若$△ ACP ≌ △ BQP$,
则$AC = BQ, AP = BP.$
可得$6 = xt, t = 8 - t.$
解得$x = \frac{3}{2}, t = 4.$
综上所述,当$△ ACP$ 与$△ BPQ$ 全等时,$x$ 的值为$1$ 或$\frac{3}{2}.$
理由:$\because\quad AC ⊥ AB, BD ⊥ AB,$
$\therefore\quad ∠A = ∠B = 90°.$
$\because\quad AP = BQ = 2,$
$\therefore\quad BP = AB - AP = 8 - 2 = 6.$
$\therefore\quad BP = AC.$
在$△ ACP$ 和$△ BPQ$ 中,
$\begin{cases}AP = BQ, \\ ∠A = ∠B, \\ AC = BP,\end{cases}$
$\therefore\quad △ ACP ≌ △ BPQ(\mathrm{SAS}).$
$\therefore\quad ∠C = ∠BPQ.$
$\because\quad ∠C + ∠APC = 90°,$
$\therefore\quad ∠BPQ + ∠APC = 90°.$
$\therefore\quad ∠CPQ = 90°.$
$\therefore\quad PC ⊥ PQ.$
(2)①若$△ ACP ≌ △ BPQ$,
则$AC = BP, AP = BQ.$
可得$6 = 8 - t, t = xt.$
解得$x = 1, t = 2.$
②若$△ ACP ≌ △ BQP$,
则$AC = BQ, AP = BP.$
可得$6 = xt, t = 8 - t.$
解得$x = \frac{3}{2}, t = 4.$
综上所述,当$△ ACP$ 与$△ BPQ$ 全等时,$x$ 的值为$1$ 或$\frac{3}{2}.$
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