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(2012•衡水一模)如图,直角梯形ABCD中,∠C=∠ADC=90°,AD=10,CD=8,BC=16,E为BC上一点,且CE=6,过点E作EF⊥AD于点F,交对角线BD于点M.动点P从点D出发,沿折线DAB方向以2个单位长度/秒的速度

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(2012•衡水一模)如图,直角梯形ABCD中,∠C=∠ADC=90°,AD=10,CD=8,BC=16,E为BC上一点,且CE=6,过点E作EF⊥AD于点F,交对角线BD于点M.动点P从点D出发,沿折线DAB方向以2个单位长度/秒的速度向终点B匀速运动,运动时间为t秒.
(1)求DE的长;
(2)设△PMA的面积为S,求S与t的函数关系式(写出t的取值范围);
(3)当t为何值时,△PMA为等腰三角形?
▼优质解答
答案和解析
(1)∵∠C=90°,CD=8,CE=6,
由勾股定理得:DE=
62+82

=10,
答:DE的长是10.

(2)①当点P在DA上时,即0≤t≤5时,
∵四边形ABCD为直角梯形,
∴AD∥BC,∠C=90°.
又∵EF⊥AD,
∴∠C=∠FEB=90°,
∴tan∠DBC=
CD
BC
ME
BE
1
2

∴ME=BEtan∠DBC=5,
∴MF=3,
∴S△APM=
1
2
×AP×MF=
1
2
×3×(10-2t)=-3t+15(0≤t≤5);
②当点P在AB上时,即5≤t≤10时,
∵AD∥BC,且AD=BE,
∴四边形ABED为平行四边形,
又∵AD=DE=10,
∴四边形ABED为菱形,
∴AB=BE,∠ABD=∠DBE,BM=BM,
∴△ABM≌△EBM;
∴∠BAM=∠BEM=90°,AM=ME=5,
∴S△APM=
1
2
×AP×MA=
1
2
×5×(2t-10)=5t-25(5≤t≤10);
答:S与t的函数关系式是S=-3t+15(0≤t≤5),或S=5t-25(5≤t≤10).

(3)当点P在DA上时,
①若MA=MP,
∵MF⊥AD,
∴AP=2AF,
又∵AM=5,FM=3,
∴AF=4,
∴AP=2AF=8,8=10-2t,
∴t=1;
②若AM=AP,
∴AP=5,5=10-2t,
∴t=
5
2

③若PM=PA,过点P作PH⊥AM于点H,
∵∠PHA=∠MFA=90°,∠PAH=∠MAF,
∴△AHP∽△AFM,
∴AH=
4(10−2t)
5

∴AM=2AH,
8(10−2t)
5
=5,
∴t=
55
16

④当点P在AB上时,
∵∠BAM=90°,
∴只有AM=AP,
∴2t-10=5,
∴t=
15
2

综上所述,当t=1或t=
5
2
或t=
55
16
或t=
15
2
时,△PMA为等腰三角形.
答:当t=1或t=
5
2
或t=
55
16
或t=
15
2
时,△PMA为等腰三角形.