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如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=3.点E在线段BA上从B点以每秒1个单位的速度出发向A点运动,F是射线CD上一动点,在点E、F运动的过程中始终保持EF=5,且CF>BE,点P是EF的中点,连接AP.设点E运动时

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如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=3.点E在线段BA上从B点以每秒1个单位的速度出发向A点运动,F是射线CD上一动点,在点E、F运动的过程中始终保持EF=5,且CF>BE,点P是EF的中点,连接AP.设点E运动时间为ts.

(1)在点E运动过程中,AP的长度是如何变化的?______
A.一直变短     B.一直变长    C.先变长后变短    D.先变短后变长
(2)在点E、F运动的过程中,AP的长度存在一个最小值,当AP的长度取得最小值时,点P的位置应该在______.
(3)以P为圆心作⊙P,当⊙P与矩形ABCD三边所在直线都相切时,求出此时t的值,并指出此时⊙P的半径长..
▼优质解答
答案和解析
(1)在点E运动过程中,AP的长度存在一个最小值,即当P为AD中点时,AP最短,
则AP的长度是先变短后变长;
(2)在点E、F运动的过程中,AP的长度存在一个最小值,当AP的长度取得最小值时,如图所示,
∵P为EF的中点,∴EP=FP,
∵四边形ABCD为矩形,∴∠A=∠PDF=90°,
在△AEP和△DFP中,
∠A=∠PDF=90°
∠APE=∠DPF
EP=FP

∴△AEP≌△DFP(AAS),
∴AP=DP,
则此时P为AD的中点;
(3)如图3,当⊙P在矩形ABCD内分别与AB、AD、CD相切于点Q、R、N时,
连接PQ、PR、PN,则PQ⊥AB、PR⊥AD、PN⊥CD,
则四边形AQPR与四边形RPND为两个全等的正方形,
则PQ=AQ=AR=DR=
1
2
AD=
3
2

在Rt△PQE中,EP=
5
2
,由勾股定理可得:EQ=2,
则BE=BA-EQ-AQ=6-2-
3
2
=
5
2

解得t=
5
2

此时⊙P的半径为
3
2

如图4,当⊙P在矩形ABCD外分别与射线BA、AD、射线CD相切于点Q、R、N时,
类比图3可得,EQ=2,AQ=
3
2

∴BE=BA+AQ-EQ=6+
3
2
-2=
11
2

∴t=
11
2
,此时⊙P的半径为
3
2

故答案为:(1)D;(2)AD的中点
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