【分析】
(1) 首先根据三角形高的性质得到∠ADC=90°,推出∠CAD与∠ACD互余;再利用全等三角形对应角相等,将∠OBD替换为∠CAD,得到∠OBD与∠ACD的和为90°,最后根据三角形内角和定理即可求出∠BEC的度数。
(2) 先由全等三角形性质得到BO=AC=12,再结合CE与AE的比例关系求出AE、CE的长度,结合(1)中BE⊥AC的结论,可知△BOQ的面积可以用$\frac{1}{2}×BO×QE$计算;再分点Q在线段AE上、点Q在射线EC上两种情况,分别用含t的代数式表示QE的长度,列方程求解即可。
(3) 先由全等三角形性质得到∠BOD=∠ACD,推导可得∠AOP=∠FCQ,结合已知AO=CF,可知只需满足OP=CQ即可通过SAS判定△AOP≌△FCQ;再分点Q在线段AC上、点Q在线段AC延长线上两种情况,分别用含t的代数式表示CQ的长度,列方程求解,同时注意验证t是否符合运动范围。
【解析】
(1) 因为AD是△ABC的高,所以∠ADC=90°,即∠CAD+∠ACD=90°。
又因为△BDO≌△ADC,所以∠OBD=∠CAD。
所以∠OBD+∠ACD=90°,因此∠BEC=180°-(∠OBD+∠ACD)=90°。
(2) 存在,求解过程如下:
因为△BDO≌△ADC,AC=12,所以BO=AC=12。
因为$CE=\frac{1}{2}AE$,所以$AE=\frac{2}{3}AC=\frac{2}{3}×12=8$,$CE=\frac{1}{3}AC=4$。
由(1)得∠BEC=90°,所以BE⊥AC。
点Q从A出发沿射线AC以每秒8个单位长度运动,到达点E的时间为$8÷8=1$秒,分两种情况讨论:
① 当$0<t<1$时,点Q在线段AE上,此时$QE=8-8t$,
则$S_{△BOQ}=\frac{1}{2}×BO×QE=\frac{1}{2}×12×(8-8t)=48(1-t)$,
令$S_{△BOQ}=24$,得$48(1-t)=24$,解得$t=\frac{1}{2}$;
② 当$t>1$时,点Q在射线EC上,此时$QE=8t-8$,
则$S_{△BOQ}=\frac{1}{2}×BO×QE=\frac{1}{2}×12×(8t-8)=48(t-1)$,
令$S_{△BOQ}=24$,得$48(t-1)=24$,解得$t=\frac{3}{2}$。
综上,t的值为$\frac{1}{2}$或$\frac{3}{2}$。
(3) 存在,求解过程如下:
因为△BDO≌△ADC,所以∠BOD=∠ACD,分两种情况讨论:
① 当点F在线段BC的延长线上,点Q在线段AC上时,

。
因为∠AOP+∠BOD=180°,∠FCQ+∠ACD=180°,所以∠AOP=∠FCQ。
又已知AO=CF,所以当OP=CQ时,△AOP≌△FCQ(SAS)。
此时$OP=2t$,$CQ=12-8t$,列方程$2t=12-8t$,解得$t=\frac{6}{5}$,符合运动范围;
② 当点F在线段BC上,点Q在线段AC的延长线上时,如题图②。
因为∠AOP+∠BOD=180°,∠FCQ+∠ACD=180°,所以∠AOP=∠FCQ。
又已知AO=CF,所以当OP=CQ时,△AOP≌△FCQ(SAS)。
此时$OP=2t$,$CQ=8t-12$,列方程$2t=8t-12$,解得$t=2$,符合运动范围。
综上,当t的值为$\frac{6}{5}$或2时,△AOP与△FCQ全等。
【答案】
(1) $\boldsymbol{90°}$;
(2) 存在,t的值为$\boldsymbol{\frac{1}{2}}$或$\boldsymbol{\frac{3}{2}}$;
(3) 存在,t的值为$\boldsymbol{\frac{6}{5}}$或$\boldsymbol{2}$。
【知识点】
全等三角形的性质,三角形内角和定理,全等三角形的判定
【点评】
本题是全等三角形与动点问题结合的综合题型,既考查了全等三角形性质、判定的基础应用,也要求熟练运用分类讨论思想分析动点的不同位置,对逻辑推理能力和方程思想的运用有一定要求,是全等三角形章节的典型提升题。
【难度系数】
0.4