Question

2．如圖，△ABC中，∠C=90°，AB=10cm，BC=6cm，若動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)C開始，按C→A→B→C的路徑運(yùn)動(dòng)，且速度為每秒1cm，設(shè)出發(fā)的時(shí)間為t秒．
（1）出發(fā)2秒后，求△ABP的面積；
（2）當(dāng)t為幾秒時(shí)，BP平分∠ABC；
（3）問t為何值時(shí)，△BCP為等腰三角形？

Answer 1

分析 （1）利用勾股定理得出AC=8cm，進(jìn)而表示出AP的長(zhǎng)，進(jìn)而得出答案；
（2）過點(diǎn)P作PD⊥AB于點(diǎn)D，由HL證明Rt△BPD≌Rt△BPC，得出BD=BC=6cm，因此AD=10-6=4cm，設(shè)PC=x cm，則PA=（8-x）cm，由勾股定理得出方程，解方程即可；
（3）利用分類討論的思想和等腰三角形的特點(diǎn)及三角形的面積求出答案．

解答 解：（1）如圖1，
∵∠C=90°，AB=10cm，BC=6cm，
∴AC=8cm，
根據(jù)題意可得：PC=2cm，則AP=6cm，
故△ABP的面積為：$\frac{1}{2}$×AP×BC=$\frac{1}{2}$×6×6=18（cm²）；
                             
（2）如圖2所示，過點(diǎn)P作PD⊥AB于點(diǎn)D，
∵BP平分∠CBA，
∴PD=PC．                                
在Rt△BPD與Rt△BPC中，$\left\{\begin{array}{l}{PD=PC}\\{BP=BP}\end{array}\right.$，
∴Rt△BPD≌Rt△BPC（HL），
∴BD=BC=6 cm，
∴AD=10-6=4 cm．                            
設(shè)PC=x cm，則PA=（8-x）cm
在Rt△APD中，PD²+AD²=PA²，
即x²+4²=（8-x）²，
解得：x=3，
∴當(dāng)t=3秒時(shí)，BP平分∠CBA；                             

（3）如圖3，

若P在邊AC上時(shí)，BC=CP=6cm，
此時(shí)用的時(shí)間為6s，△BCP為等腰三角形；
若P在AB邊上時(shí)，有兩種情況：
①如圖4，

若使BP=CB=6cm，此時(shí)AP=4cm，P運(yùn)動(dòng)的路程為12cm，
所以用的時(shí)間為12s，故t=12s時(shí)△BCP為等腰三角形；
②如圖5，

若CP=BC=6cm，過C作斜邊AB的高，根據(jù)面積法求得高為4.8cm，
根據(jù)勾股定理求得BP=7.2cm，
所以P運(yùn)動(dòng)的路程為18-7.2=10.8cm，
∴t的時(shí)間為10.8s，△BCP為等腰三角形；
③如圖6，

若BP=CP時(shí)，則∠PCB=∠PBC，
∵∠ACP+∠BCP=90°，∠PBC+∠CAP=90°，∴∠ACP=∠CAP，∴PA=PC
∴PA=PB=5cm
∴P的路程為13cm，所以時(shí)間為13s時(shí)，△BCP為等腰三角形．
∴t=6s或13s或12s或 10.8s 時(shí)△BCP為等腰三角形．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì)、等腰三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理、三角形面積的計(jì)算；本題綜合性強(qiáng)，熟練掌握等腰三角形的判定與性質(zhì)，進(jìn)行分類討論是解決問題的關(guān)鍵．