Question

如圖，在矩形ABCD中，AB=3，BC=4．動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)沿AC向終點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)，同時(shí)動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā)沿BA向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A點(diǎn)后立刻以原來(lái)的速度沿AB返回．點(diǎn)P，Q運(yùn)動(dòng)速度均為每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度，當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)C時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)Q也同時(shí)停止．連結(jié)PQ，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t（t >0）秒．

（1）在點(diǎn)Q從B到A的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，

①當(dāng)t=     時(shí)，PQ⊥AC；

②求△APQ的面積S關(guān)于t的函數(shù)關(guān)系式，并寫出t的取值范圍；

（2）伴隨著P、Q兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，線段PQ的垂直平分線為l.

     ①當(dāng)l經(jīng)過(guò)點(diǎn)A時(shí)，射線QP交AD于點(diǎn)E，求AE的長(zhǎng)；

②當(dāng)l經(jīng)過(guò)點(diǎn)B時(shí)，求t的值．

Answer 1

（1）①………………………………………………（1分）

② 在矩形ABCD中，

過(guò)點(diǎn)P作PH⊥AB于點(diǎn)H，AP=t，AQ =3－t，

由△AHP∽△ABC，得，∴PH=，

， .…………（4分）

(3) ①如圖②，線段PQ的垂直平分線為l經(jīng)過(guò)點(diǎn)A，則AP=AQ，

即3－t=t，∴t=1.5，∴AP=AQ=1.5，

延長(zhǎng)QP交AD于點(diǎn)E，過(guò)點(diǎn)Q作QO∥AD交AC于點(diǎn)O，

則，

，∴PO=AO－AP=1．

由△APE∽△OPQ，得．……(6分)

②（ⅰ）如圖③，當(dāng)點(diǎn)Q從B向A運(yùn)動(dòng)時(shí)l經(jīng)過(guò)點(diǎn)B，

BQ＝CP＝AP＝t，∠QBP＝∠QAP  

∵∠QBP＋∠PBC＝90°，∠QAP＋∠PCB＝90°

∴∠PBC＝∠PCB   CP＝BP＝AP＝t       

∴CP＝AP＝AC＝×5＝2.5　∴t＝2.5．   ………(8分)

（ⅱ）如圖④，當(dāng)點(diǎn)Q從A向B運(yùn)動(dòng)時(shí)l經(jīng)過(guò)點(diǎn)B，

BP＝BQ＝3－（t－3）＝6－t，AP＝t，PC＝5－t，

過(guò)點(diǎn)P作PG⊥CB于點(diǎn)G由△PGC∽△ABC，

得

,BG＝4－=

由勾股定理得，即

     ，解得．………(10分)