3. 如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=16 cm,BC=12 cm,AC=20 cm,P,Q是△ABC边上的两个动点,其中点P从点A开始沿A→B方向运动,且速度为1 cm/s,点Q从点B开始沿B→C→A方向运动,且速度为2 cm/s,它们同时出发,设运动的时间为t s.
(1)BP=
(16-t)cm
;(用含t的代数式表示)
(2)当点Q在边BC上运动时,出发
$\frac{16}{3}$
s时,△PQB是等腰三角形;
(3)当点Q在边CA上运动时,出发几秒时,△BCQ是等腰三角形?

答案:$3. (1)(16-t)\mathrm{cm} (2)\frac{16}{3}$
(3)解:①当△ BCQ是以BC为底边的等腰三角形时,CQ=BQ,如答图①所示,

则$∠ C=∠ CBQ. \because ∠ ABC=90°,$
$\therefore ∠ CBQ+∠ ABQ=90°.$
$\because ∠ A+∠ C=90°,\therefore ∠ A=∠ ABQ,$
$\therefore BQ=AQ,\therefore CQ=AQ=10\ \mathrm{cm},$
$\therefore BC+CQ=22\ \mathrm{cm},\therefore t=22÷2=11(\mathrm{s}).$
②当△ BCQ是以BQ为底边的等腰三角形时,CQ=BC,如答图②所示,
则$BC+CQ=24\ \mathrm{cm},\therefore t=24÷2=12(\mathrm{s}).$
③当△ BCQ是以CQ为底边的等腰三角形时,BQ=BC,如答图③所示,过点B作BD⊥ AC于点D,则CD=DQ.
$\because \frac{1}{2}AB· BC=\frac{1}{2}AC· BD,$
$\therefore \frac{1}{2}×16×12=\frac{1}{2}×20× BD,\therefore BD=\frac{48}{5}\ \mathrm{cm},$
$\therefore CD=\sqrt{BC^2-BD^2}=\frac{36}{5}\ \mathrm{cm},$
$\therefore CQ=2CD=\frac{72}{5}\ \mathrm{cm},BC+CQ=12+\frac{72}{5}=\frac{132}{5}(\mathrm{cm}),$
$\therefore t=\frac{132}{5}÷2=\frac{66}{5}(\mathrm{s}).$综上所述,出发11 s或12 s或$\frac{66}{5} s$时,△ BCQ是等腰三角形.