解题思路:(1)△BPQ中,可根据Q的速度用时间t表示出底边BQ的长,而BQ边上的高,可用BP•sinPBQ来表示,根据三角形的面积公式即可求出S、t的函数关系式,根据函数的性质即可得出S的最大值.
(2)本题要分情况讨论:
①PB=BQ,可用t表示出BP,BQ的长,即可根据题设的等量关系求出t的值.
②PQ=BQ,过P作BD的垂线,设垂足为N,那么BN=[BP/2],然后在直角三角形BQN中,用BN的长和∠DBC的正弦值表示出BN联立前面BN的表达式即可求出t的值.
③PB=PQ,过P作PM⊥BQ与M,解法同②类似.
(3)如果三角形BPQ为等边三角形,必为(2)题三种条件中的一种,然后按(2)的条件判断三边是否相等即可.
(其实本题可直接得出△PBQ不是等边三角形,因为∠PBQ不可能是60°).
(1)如图1,自点P向BC引垂线,垂足为M,则PM∥DC,
∴[PM/DC=
BP
BD].
∵DC=AB=3,BC=4,
∴BD=
BC2+DC2=
42+32=5.
当P,Q运动t秒后,
DP=BQ=1•t=t,BP=5-t.
∴PM=[BP•DC/BD=
(5−t)•3
5=
15−3t
5].
∴S△PBQ=[1/2]•BQ•PM=[1/2]•t•[15−3t/5]=-[3/10](t-[5/2])2+[15/8].
∵0<t≤4,
∴当t=[5/2]时,S取得最大值,最大值为[15/8].
(2)若△BPQ是等腰三角形.
①如图2,当PB=PQ时,自点P向BC引垂线,垂足为M,则有BM=MQ.
方法一:
由△BMP∽△BCD,得[BM/BC=
BP
BD],
∴BM=[BP•BC/BD=
(5−t)•4
5=
20−4t
5].
∴[20−4t/5=
t
2],
解得t=
40
13.
方法二:
在Rt△BMP中,BP=5-t,BM=[t/2],cos∠DBC=
点评:
本题考点: 二次函数综合题.
考点点评: 本题是点的运动型问题,考查了矩形的性质、二次函数的应用、等腰三角形的判定等知识点.
(2)题在不确定等腰三角形的腰和底边的情况下要分类讨论.