10. 如图,在$△ ABC$中,$∠ B=90°$,$AB=6\ \mathrm{cm}$,$BC=8\ \mathrm{cm}$.
(1) 点$P$从点$A$开始沿边$AB$向点$B$以$1\ \mathrm{cm/s}$的速度移动,点$Q$从点$B$开始沿边$BC$向点$C$以$2\ \mathrm{cm/s}$的速度移动,如果点$P$,$Q$分别从点$A$,$B$同时出发,经过几秒钟后,$△ PBQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$?
(2) 如果点$P$,$Q$分别从点$A$,$B$同时出发,点$P$在边$AB$上沿$A\rightarrow B\rightarrow A$的路线以$1\ \mathrm{cm/s}$的速度移动,点$Q$在边$BC$上沿$B\rightarrow C\rightarrow B$的路线以$2\ \mathrm{cm/s}$的速度移动,且其中一点到达终点时,另一点随之停止移动,连接$CP$,经过几秒钟后,$△ PCQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$?

(1) 点$P$从点$A$开始沿边$AB$向点$B$以$1\ \mathrm{cm/s}$的速度移动,点$Q$从点$B$开始沿边$BC$向点$C$以$2\ \mathrm{cm/s}$的速度移动,如果点$P$,$Q$分别从点$A$,$B$同时出发,经过几秒钟后,$△ PBQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$?
(2) 如果点$P$,$Q$分别从点$A$,$B$同时出发,点$P$在边$AB$上沿$A\rightarrow B\rightarrow A$的路线以$1\ \mathrm{cm/s}$的速度移动,点$Q$在边$BC$上沿$B\rightarrow C\rightarrow B$的路线以$2\ \mathrm{cm/s}$的速度移动,且其中一点到达终点时,另一点随之停止移动,连接$CP$,经过几秒钟后,$△ PCQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$?
答案:解:
(1) 设经过$x$秒后,$△ PBQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$。
由题意得:$AP=x\ \mathrm{cm}$,$PB=(6-x)\ \mathrm{cm}$,$BQ=2x\ \mathrm{cm}$,其中$0<x≤4$。
$\because ∠ B=90°$,
$\therefore S_{△ PBQ}=\frac{1}{2}· PB· BQ=\frac{1}{2}(6-x)· 2x=x(6-x)$。
令$x(6-x)=8$,整理得:$x^2-6x+8=0$,
解得:$x_1=2$,$x_2=4$,均符合题意。
(2) 设经过$t$秒后,$△ PCQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$,由题意可知运动总时长不超过$8\ \mathrm{s}$,分阶段讨论:
① 当$0<t≤4$时,点$P$从$A$向$B$移动,点$Q$从$B$向$C$移动,
$PB=(6-t)\ \mathrm{cm}$,$CQ=(8-2t)\ \mathrm{cm}$,
$S_{△ PCQ}=\frac{1}{2}· CQ· PB=\frac{1}{2}(8-2t)(6-t)$。
令$\frac{1}{2}(8-2t)(6-t)=8$,整理得:$t^2-10t+16=0$,
解得:$t_1=2$,$t_2=8$(不符合$0<t≤4$,舍去),$t=2$符合题意。
② 当$4<t≤6$时,点$P$从$A$向$B$移动,点$Q$从$C$向$B$移动,
$PB=(6-t)\ \mathrm{cm}$,$CQ=2(t-4)=(2t-8)\ \mathrm{cm}$,
$S_{△ PCQ}=\frac{1}{2}· CQ· PB=\frac{1}{2}(2t-8)(6-t)$。
令$\frac{1}{2}(2t-8)(6-t)=8$,整理得:$t^2-10t+32=0$,
$\because \Delta=(-10)^2-4×1×32=-28<0$,
$\therefore$ 该方程无实数根,此阶段无解。
③ 当$6<t≤8$时,点$P$从$B$向$A$移动,点$Q$从$C$向$B$移动,
$PB=(t-6)\ \mathrm{cm}$,$CQ=2(t-4)=(2t-8)\ \mathrm{cm}$,
$S_{△ PCQ}=\frac{1}{2}· CQ· PB=\frac{1}{2}(2t-8)(t-6)$。
令$\frac{1}{2}(2t-8)(t-6)=8$,整理得:$t^2-10t+16=0$,
解得:$t_1=2$(不符合$6<t≤8$,舍去),$t_2=8$,$t=8$符合题意。
答:(1) 经过$2$秒或$4$秒后,$△ PBQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$;
(2) 经过$2$秒或$8$秒后,$△ PCQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$。
(1) 设经过$x$秒后,$△ PBQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$。
由题意得:$AP=x\ \mathrm{cm}$,$PB=(6-x)\ \mathrm{cm}$,$BQ=2x\ \mathrm{cm}$,其中$0<x≤4$。
$\because ∠ B=90°$,
$\therefore S_{△ PBQ}=\frac{1}{2}· PB· BQ=\frac{1}{2}(6-x)· 2x=x(6-x)$。
令$x(6-x)=8$,整理得:$x^2-6x+8=0$,
解得:$x_1=2$,$x_2=4$,均符合题意。
(2) 设经过$t$秒后,$△ PCQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$,由题意可知运动总时长不超过$8\ \mathrm{s}$,分阶段讨论:
① 当$0<t≤4$时,点$P$从$A$向$B$移动,点$Q$从$B$向$C$移动,
$PB=(6-t)\ \mathrm{cm}$,$CQ=(8-2t)\ \mathrm{cm}$,
$S_{△ PCQ}=\frac{1}{2}· CQ· PB=\frac{1}{2}(8-2t)(6-t)$。
令$\frac{1}{2}(8-2t)(6-t)=8$,整理得:$t^2-10t+16=0$,
解得:$t_1=2$,$t_2=8$(不符合$0<t≤4$,舍去),$t=2$符合题意。
② 当$4<t≤6$时,点$P$从$A$向$B$移动,点$Q$从$C$向$B$移动,
$PB=(6-t)\ \mathrm{cm}$,$CQ=2(t-4)=(2t-8)\ \mathrm{cm}$,
$S_{△ PCQ}=\frac{1}{2}· CQ· PB=\frac{1}{2}(2t-8)(6-t)$。
令$\frac{1}{2}(2t-8)(6-t)=8$,整理得:$t^2-10t+32=0$,
$\because \Delta=(-10)^2-4×1×32=-28<0$,
$\therefore$ 该方程无实数根,此阶段无解。
③ 当$6<t≤8$时,点$P$从$B$向$A$移动,点$Q$从$C$向$B$移动,
$PB=(t-6)\ \mathrm{cm}$,$CQ=2(t-4)=(2t-8)\ \mathrm{cm}$,
$S_{△ PCQ}=\frac{1}{2}· CQ· PB=\frac{1}{2}(2t-8)(t-6)$。
令$\frac{1}{2}(2t-8)(t-6)=8$,整理得:$t^2-10t+16=0$,
解得:$t_1=2$(不符合$6<t≤8$,舍去),$t_2=8$,$t=8$符合题意。
答:(1) 经过$2$秒或$4$秒后,$△ PBQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$;
(2) 经过$2$秒或$8$秒后,$△ PCQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$。