(2010•鞍山)如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,BC=16,DC=12,AD=21.动点P从点D
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解题思路:(1)点P作PM⊥BC,垂足为M,则四边形PDCM为矩形,根据梯形的面积公式就可以利用t表示,就得到S与t之间的函数关系式.

(2)以B、P、Q三点为顶点的三角形是等腰三角形,可以分三种情况:

①若PQ=BQ,②若BP=BQ,③若PB=PQ.

在Rt△PMQ中根据勾股定理,就得到一个关于t的方程,就可以求出t.

(3)根据相似三角形对应边成比例可列式求出t,从而根据正切的定义求出值.

(4)首先假设存在,然后再根据相似三角形对应边成比例求证.

(1)如图,过点P作PM⊥BC,垂足为M,则四边形PDCM为矩形.

∴PM=DC=12.

∵QB=16-t,

∴S=[1/2]×12×(16-t)=96-6t(0≤t<16);

(2)由图可知:CM=PD=2t,CQ=t.

以B、P、Q三点为顶点的三角形是等腰三角形,可以分三种情况:

①若PQ=BQ.

在Rt△PMQ中,PQ2=t2+122

由PQ2=BQ2得t2+122=(16-t)2

解得t=[7/2];

②若BP=BQ.

在Rt△PMB中,BP2=(16-2t)2+122

由BP2=BQ2得:(16-2t)2+122=(16-t)2

即3t2-32t+144=0.

由于△=-704<0,

∴3t2-32t+144=0无解,

∴PB≠BQ.

③若PB=PQ.

由PB2=PQ2,得t2+122=(16-2t)2+122

整理,得3t2-64t+256=0.

解得t1=[16/3],t2=16(舍去)

综合上面的讨论可知:当t=[7/2]秒或t=[16/3]秒时,以B、P、Q三点为顶点的三角形是等腰三角形.

(3)如图,由△OAP∽△OBQ,得[AP/BQ=

AO

OB=

1

2].

∵AP=2t-21,BQ=16-t,

∴2(2t-21)=16-t.

∴t=[58/5].

过点Q作QE⊥AD,垂足为E.

∵PD=2t,ED=QC=t,

∴PE=t.

在Rt△PEQ中,tan∠QPE=[QE/PE=

12

t=

30

29].

又∵AD∥BC,

∴∠BQP=∠QPE,

∴tan∠BQP=[30/29];

(4)设存在时刻t,使得PQ⊥BD.

如图,过点Q作QE⊥AD于E,垂足为E.

∵AD∥BC

∴∠BQF=∠EPQ,

又∵在△BFQ和△BCD中∠BFQ=∠C=90°,

∴∠BQF=∠BDC,

∴∠BDC=∠EPQ,

又∵∠C=∠PEQ=90°,

∴Rt△BDC∽Rt△QPE,

∴[DC/BC=

PE

EQ],即[12/16=

t

12].

解得t=9.

所以,当t=9秒时,PQ⊥BD.

点评:

本题考点: 解直角三角形;勾股定理;直角梯形;相似三角形的判定与性质.

考点点评: 梯形的问题可以通过作高线可以转化为直角三角形与矩形的问题.并且要理解以B、P、Q三点为顶点的三角形是等腰三角形,应分①若PQ=BQ,②若BP=BQ,③若PB=PQ.三种情况进行讨论.