Question

△ABC是邊長為2的等邊三角形，點P、Q分別從A、C兩點同時出發(fā)做勻速直線運動，且它們的速度相等．已知點P沿邊射線AB運動，點Q沿邊BC的延長線運動，設(shè)PQ與直線AC相交于點D，作PE⊥AC，垂足是E．
（1）當點P在線段AB上運動時，求證：2DE=AC；
（2）當點P、Q繼續(xù)運動時，（1）中的結(jié)論還成立嗎？若成立在備圖中畫出圖形并證明．如不成立指出DE與AC的關(guān)系并說明理由．

Answer 1

解：（1）證明：如圖1，作QF⊥AC，交直線AC的延長線于點F，
又∵PE⊥AC于E，
∴∠CFQ=∠AEP=90°，
∵點P、Q做勻速運動且速度相同，
∴AP=CQ，
∵△ABC是等邊三角形，
∴∠A=∠ACB=∠FCQ=60°，
∴在△APE和△CQF中，，
∴△APE≌△CQF（AAS），
∴AE=FC，PE=QF且PE∥QF，
∴四邊形PEQF是平行四邊形，
∴DE=EF，
∵EC+CF=EC+AE=AC，
∴DE=AC，

（2）當點P、Q運動時，（1）中的結(jié)論還成立．理由如下：
如圖2，作QF⊥AC，交直線AC的延長線于點F，連接EQ，PF．
同（1），推知△APE≌△CQF（AAS），
∴AE=FC，PE=QF且PE∥QF，
∴四邊形PEQF是平行四邊形，
∴DE=EF，
∵EC+CF=EC+AE=AC，
∴DE=AC．
分析：作QF⊥AC，交直線AC的延長線于點F，易證△APE≌△CQF，可得AE=FC，PE=QF且PE∥QF，所以，四邊形PEQF是平行四邊形，即DE=EF，等量代換得，DE=AC，根據(jù)已知，即可得出DE的長為定值．
點評：本題主要考查了等邊三角形的性質(zhì)、全等三角形及平行四邊形的判定與性質(zhì)，平行四邊形的判定及性質(zhì)的運用，是解答本題的關(guān)鍵．