解题思路:(1)连接CO.先由等腰直角三角形的性质得出CO⊥AB,∠BCO=∠A=45°,CO=AO=[1/2]AB,再利用SAS证明△AOP≌△COQ,则OP=OQ,∠AOP=∠COQ,然后证明∠POQ=∠AOC=90°;
(2)由于△CPQ是直角三角形,根据三角形的面积公式得出S=[1/2]CQ×CP=-[1/2]t2+2t,再利用配方法写成顶点式,根据二次函数的性质即可求出S的最大值;
(3)连接OD、OC.先由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出CD=OD=[1/2]PQ,根据等边对等角得到∠DCO=∠DOC,由等角的余角相等得出∠CEO=∠DOE,则DE=DO=CD,又PD=DQ,根据对角线互相平分的四边形是平行四边形得出四边形PEQC是平行四边形,又∠ACB=90°,由矩形的定义判定平行四边形PEQC是矩形;
(4)由DO=DC可知:点D在线段OC的垂直平分线上,其运动路径为CO垂直平分线与AC、BC交点间线段,则点D运动的路径长=[1/2]AB.
(1)证明:如图1,连接CO.
∵Rt△ABC,∠ACB=90°,AC=BC=4,点O是AB中点,
∴CO⊥AB,∠BCO=∠A=45°,CO=AO=[1/2]AB.
在△AOP和△COQ中,
AP=CQ
∠A=∠QCO
AO=CO,
∴△AOP≌△COQ(SAS),
∴OP=OQ,∠AOP=∠COQ,
∴∠POQ=∠COQ+∠COP=∠AOP+∠COP=∠AOC=90°,
∴△POQ是等腰直角三角形;
(2)∵AP=CQ=t,
∴CP=AB-AP=4-t,
∴S=[1/2]CQ×CP=[1/2]×t(4-t)=-[1/2]t2+2t=-[1/2](t-2)2+2,
∴当t=2时,S取得最大值,最大值S=2;
(3)四边形PEQC是矩形.理由如下:
如图2,连接OD、OC.
∵∠PCQ=∠POQ=90°,点D是PQ中点,
∴CD=PD=DQ=[1/2]PQ,OD=PD=DQ=[1/2]PQ,
∴CD=OD,
∴∠DCO=∠DOC,
∵∠CEO+∠DCO=90°,∠DOE+∠DOC=90°,
∴∠CEO=∠DOE,
∴DE=DO,
∴DE=CD,
∵PD=DQ,
∴四边形PEQC是平行四边形,
又∠ACB=90°,
∴四边形PEQC是矩形;
(4)∵DO=DC,
∴点D在线段OC的垂直平分线上,
∴其运动路径为CO的垂直平分线与AC、BC交点之间的线段,即为为Rt△ABC斜边AB的中位线,
∴点D运动的路径长=[1/2]AB=2
2.
点评:
本题考点: 相似形综合题.
考点点评: 本题考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形的面积,二次函数的性质,直角三角形的性质,等腰三角形的判定与性质,矩形的判定,点的运动轨迹等知识,综合性较强,有一定难度.