解:(1)由题意,△=4-4(a+2a+5)=-4(a+1)=0 ∴a=-1
222
原方程可化为x-4+4=0,解得∴x1=x2=2∴AB=AD=2
(2)作AH⊥BC于H,交EG于O,DK⊥EF于K,PM⊥DA交DA的延长线于M
2
∵AD∥BC,∠A=120°,AB=AD=2∴∠B=60°,AH=3 ∵E是AB中点,且EF∥BC,∴AO=DK=3∵AP=t,∴PM=t
2
3 2
M A D K G F
Q
C
∵t>1,∴点P在点E下方
延长FE交PM于S,设DP与EF交于点N
S P B
E ON 则PS=
33t- 22
H
∵AD∥BC,EF∥BC,∴EF∥AD ∴
t-1ENPEEN=,∴= ADPA2t
∴EN=
2(t-1)2(t-1)
,∴QN=2t- tt
2(t-1)1333
∴S=(2t-)(t-+)
2t222
=
3233t-t+ 222
即S=
3233
t-t+(t>1) 222
(3)由题意,AM=
2
2
2
11
t,∴DM=2+t 22
∴DP =DM +PM =(2+
12322
t)+(t)=t+2t+4 22
又DQ =DK +KQ =(PQ =PS +SQ =(
2
2
2
222
32122
)+(2t--2)=4t-10t+7 22
t-123322t-)+(2t+)=7t-4t+1 222
①若∠PDQ=90°,则DP +DQ =PQ
222
∴t+2t+4+4t-10t+7=7t-4t+1 解得t=6-1(舍去负值)
222
②若∠DPQ=90°,则PD +PQ =DQ 222
∴t+2t+4+7t-4t+1=4t-10t+7
222
解得t=
6
-1(舍去负值) 2
③若∠DQP=90°,则DQ +PQ =PD ∴4t-10t+7+7t-4t+1=t+2t+4解得t=
222
222
4±6
5
综上所述,存在△DPQ是直角三角形的情况,此时t=6-1,t=
4±66
-1,t= 25
8.(北京模拟)如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=9,BC=12,在Rt△DEF中,∠DFE=90°,EF=6,DF=8,E、F两点在BC边上,DE、DF两边分别与AB边交于点G、H.固定△ABC不动,△DEF从点F与点B重合的位置出发,沿BC边以每秒1个单位的速度向点C运动;同时点P从点F出发,在折线FD-DE上以每秒2个单位的速度向点E运动.当点E到达点C时,△DEF和点P同时停止运动.设运动时间为t(秒). (1)当t=2时,PH=_________,DG=_________; (2)当t为何值时,△PDE为等腰三角形?请说明理由; (3)当t为何值时,点P与点G重合?写出计算过程; (4)求tan∠PBF的值(用含t的代数式表示).
A D
G P H C E F B
A C
B
备用图
526
解:(1)
25
提示:当t=2时,BF=2,PF=4
335313
由△HBF∽△ABC,得HF=,∴PH=4-=,DH=8-=
22222
由△DHG∽△BAC,得DG=
26 5
(2)只有点P在DF边上运动时,△PDE才能成为等腰三角形,且PD=PE ∵BF=t,PF=2t,DF=8,∴PD=8-2t 在Rt△PEF中,PE =PF +EF =4t+36
2222
722
得(8-2t)=4t+36,解得t=
8
7
∴当t=时,△PDE为等腰三角形
8
(3)当点P与点G重合时,点P一定在DE边上,DP=DG ∵tanB=
AC93EF63==,tanD===,∴∠B=∠D BC124DF84
∴∠DGH=∠BFH=90°
33
∴HF=BF2tanB=t,DH=DF-HF=8-t
44
A D 34332
DG=DH2cosD=(8-t)×=-t+ 4555
33272
由DP=DG得2t-8=-t+,解得t= 5513
G
P H F B ∵4<
72
<6,∴此时点P在DE边上 13
C E ∴当t=
72
时,点P与点G重合 13
(4)当0<t≤4时,点P在DF边上运动,tan∠PBF=
EF
=2 DF
当4<t≤6时,点P在DE边上运动,作PM⊥BC于M,则tan∠PBF=
PM
BM
可得PE=DE-DP=10-(2t-8)=18-2t
4872
PM=PE2cos∠EPM=PE2cosD=(18-2t)=-t+
555
A P G D 3654
EM=PE2sin∠EPM=PE2sinD=(18-2t)=-t+
555
6541124
BM=BF+EF-EM=t+6-(-t+)=t- 5555
H C E M F B ∴tan∠PBF=
72-8tPM
= BM11t-24
2(0<t≤4)??
综上所述,tan∠PBF=?72-8t
(4<t≤6)??11t-24