Question

如图，在直角梯形ABCD中，AD∥BC，，AD = 6，BC = 8，，点M是BC的中点．点P从点M出发沿MB以每秒1个单位长的速度向点B匀速运动，到达点B后立刻以原速度沿BM返回；点Q从点M出发以每秒1个单位长的速度在射线MC上匀速运动．在点P，Q的运动过程中，以PQ为边作等边三角形EPQ，使它与梯形ABCD在射线BC的同侧．点P，Q同时出发，当点P返回到点M时停止运动，点Q也随之停止．

设点P，Q运动的时间是t秒(t＞0)．

        

（1）设PQ的长为y，在点P从点M向点B运动的过程中，写出y与t之间的函数关系式（不必写t的取值范围）．

（2）当BP = 1时，求△EPQ与梯形ABCD重叠部分的面积．

（3）随着时间t的变化，线段AD会有一部分被△EPQ覆盖，被覆盖线段的长度在某个时刻会达到最大值，请回答：该最大值能否持续一个时段？若能，直接写出t的取值范围；若不能，请说明理由．    

Answer

（1）    

（2）当BP = 1时，有两种情形：

         ①如图，若点P从点M向点B运动，有 MB = = 4，MP = MQ = 3，    

           ∴PQ = 6．连接EM，

           ∵△EPQ是等边三角形，∴EM⊥PQ．∴．

           ∵AB = ，∴点E在AD上．

           ∴△EPQ与梯形ABCD重叠部分就是△EPQ，其面积为． ）

②若点P从点B向点M运动，由题意得 ．

PQ = BM + MQBP = 8，PC = 7．设PE与AD交于点F，QE与AD或AD的延长线交于点G，过点P作PH⊥AD于点H，

则HP = ，AH = 1．在Rt△HPF中，∠HPF = 30°，

∴HF = 3，PF = 6．∴FG = FE = 2．又∵FD = 2，

∴点G与点D重合，如图．此时△EPQ与梯形ABCD的重叠部分就是梯形FPCG，其面积为．

（3）能．      

【解析】（1）根据路程公式直接写出PQ的长度y；

（2）当BP=1时，有两种情况：①点P从点M向点B运动，通过计算可知，MP=MQ=3，即PQ=6，连接EM，根据等边三角形的性质可求EM=3，此时EM=AB，重叠部分为△PEQ的面积；②点P从点B向点M运动，此时t=5，MP=3，MQ=5，△PEQ的边长为8，过点P作PH⊥AD于点H，在Rt△PHF中，已知PH，∠HPF=30°，可求FH、PF、FE，证明等边△EFG中，点G与点D重合，此时重叠部分面积为梯形FPCG的面积；根据梯形面积公式求解；

（3）由图可知，当t=4时，P、B重合，Q、C重合，线段AD被覆盖长度达到最大值，由（2）可知，当t=5时，线段EQ经过D点，长度也是最大值，故t的范围在4与5之间．