解题思路:(1)①由条件可以求出AB=10,根据P点在各边的速度可以求出在各边所用的时间,从而可以求出P在3秒内走的路程;②根据CE等于点P走的路程与AC的差建立方程就可以求出t的值;③若PE∥AB,则△CPE∽△CAB,根据相似三角形的性质建立方程,就可求出t的值.
(2)由题可得∠CPE=∠PEF=∠MEN,又由EN⊥AB,∠FEB=∠C=90°可得∠B=∠MEN,则有∠CPE=∠B,从而得到△CPE∽△CBA,根据相似三角形的性质建立方程,就可求出t的值.
(3)由于点P在三条线段上运动,因此需分点P在AC、BC及AB上三种情况进行讨论,然后根据菱形的性质和相似三角形的性质建立关于t的方程就可求出t的值.
(1)①在Rt△ABC中,由∠C=90°,AC=6,BC=8得AB=10.
∵点P在AC,CB,BA边上运动的速度分别为每秒3,4,5个单位,
∴点P在AC边上运动的时间为:6÷3=2秒,
点P在BC边上运动的时间为:8÷4=2秒,
点P在AB边上运动的时间为:10÷5=2秒.
∴当t=3秒时,点P走过的路径长为6+4×(3-2)=10.
②由题意可知:当(t-2)×4=[4/3]t时,点P与点E重合.
解得:t=3.
∴t=3秒时,点P与点E重合.
③若PE∥AB,如图1,
则有△CPE∽△CAB.
∴[CP/CA]=[CE/CB].
∴CP•CB=CE•CA.
∵CP=6-3t,CB=8,CE=[4/3]t,CA=6,
∴8(6-3t)=[4/3]t×6.
解得:t=1.5.
∴当t=1.5秒时,PE∥AB.
故答案分别为:10、3、1.5.
(2)如图2,
由旋转可得:∠PEF=∠MEN,
∵P在AC上,∴AP=3t (0<t≤2).
∴CP=6-3t.
∵EF∥AC,∠C=90°,
∴∠CPE=∠PEF,∠BEF=∠C=90°.
∵EN⊥AB,
∴∠B=90°-∠NEB=∠MEN.
∴∠CPE=∠B.
∵∠C=∠C,∠CPE=∠B,
∴△CPE∽△CBA.
∴[CP/CB]=[CE/CA].
∴CP•CA=CE•CB.
∴(6-3t)×6=[4t/3]×8.
解得:t=[54/43].
∴当EN⊥AB时,t的值为[54/43](秒).
(3)①当P点在AC上时,(0<t≤2),如图3,
∵EF∥AC,
∴△FEB∽△ACB,
∴[EF/AC]=[BF/BA]=[BE/BC].
∵AC=6,BC=8,AB=10,BE=8-[4t/3],
∴EF=6-t,BF=10-[5t/3].
∵四边形PEQF是菱形,
∴∠POE=90°,EF=2OE.
∵∠C=∠POE=∠OEC=90°,
∴四边形PCEO是矩形.
∴OE=PC.
∴EF=2PC.
∴6-t=2(6-3t).
∴t=[6/5].
②当P点在BC上时,
此时点Q也在BC上,
所以以点P、E、Q、F为顶点不能构成菱形,故不存在.
③当P在AB上时,(4<t<6),如图4,
∵四边形PFQE是菱形,
∴OE=OF=[1/2]EF,EF⊥PQ.
∴∠FOP=90°=∠FEB.
∴OP∥BE.
∴△FOP∽△FEB.
∴[FP/BF]=[FO/FE].
∴[FP/BF]=[1/2].
∴BF=2PF.
∴BF=2BP.
∵BF=10-[5/3]t,BP=5(t-4),
∴10-[5t/3]=2[5(t-4)].
解得:t=[30/7].
综上所述:当四边形PEQF为菱形时,t的值为[6/5](秒)或[30/7](秒).
点评:
本题考点: 几何变换综合题;勾股定理;菱形的性质;矩形的判定与性质;旋转的性质;相似三角形的判定与性质.
考点点评: 本题考查了相似三角形的判定及性质、矩形的判定与性质、菱形的性质、旋转的性质、勾股定理等知识,还考查了分类讨论的思想,利用相似三角形的性质和菱形的性质是解答本题的关键.