Question

如圖，在梯形ABCD中，AD∥BC，∠B＝90°，AD＝16cm，AB＝12cm，BC＝21cm，動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā)，沿射線BC的方向以每秒2cm的速度運(yùn)動(dòng)，動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)A出發(fā)，在線段AD上以每秒1cm的速度向點(diǎn)D運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)P，Q分別從點(diǎn)B，A同時(shí)出發(fā)，當(dāng)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)D時(shí)，點(diǎn)P隨之停止運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t(秒)．

（1）當(dāng)t為何值時(shí)，四邊形PQDC是平行四邊形．

（2）當(dāng)t為何值時(shí)，以C，D，Q，P為頂點(diǎn)的梯形面積等于60cm²？

（3）是否存在點(diǎn)P，使△PQD是等腰三角形？若存在，請(qǐng)求出所有滿足要求的t的值，若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

 

Answer 1

【答案】

（1）∵四邊形PQDC是平行四邊形

∴DQ=CP

∵DQ=AD－AQ=16－t，CP=21－2t

∴16－t=21－2t

 解得 t=5

當(dāng) t=5秒時(shí)，四邊形PQDC是平行四邊形

…………（4分）

   （2）若點(diǎn)P，Q在BC，AD上時(shí)

         即

        解得t＝9（秒）  …………（2分）

        若點(diǎn)P在BC延長(zhǎng)線上時(shí)，則CP=2t-21,

∴

        解得 t＝15（秒）

  ∴當(dāng)t＝9或15秒時(shí)，以C，D，Q，P為頂點(diǎn)的梯形面積等（2分）

  （3）當(dāng)PQ＝PD時(shí)

     作PH⊥AD于H，則HQ=HD

     ∵QH=HD=QD=（16-t）

     由AH=BP得 

     解得秒  …………（2分）

     當(dāng)PQ=QD時(shí)  QH=AH－AQ=BP－AQ＝2t－t=t, QD=16-t

     ∵QD²= PQ²=12²+t²

∴（16--t）²=12²+t²  解得(秒) …………（2分）

     當(dāng)QD=PD時(shí)  DH=AD -AH=AD-BP=16-2t

     ∵QD²=PD²=PH²+HD²=12²+(16-2t)²

∴(16-t)²=12²+(16-2t)²

即  3t²-32t+144=0

∵△＜0

∴方程無(wú)實(shí)根

綜上可知,當(dāng)秒或(秒)時(shí), △BPQ是等腰三角形……（2分）

【解析】（1）由題意已知，AD∥BC，要使四邊形PQDC是平行四邊形，則只需要讓QD=PC即可，因?yàn)镼、P點(diǎn)的速度

已知，AD、BC的長(zhǎng)度已知，要求時(shí)間，用時(shí)間=路程÷速度，即可求出時(shí)間；

（2）要使以C、D、Q、P為頂點(diǎn)的梯形面積等于60cm²，可以分為兩種情況，即點(diǎn)P、Q在BC、AD，點(diǎn)P在

BC延長(zhǎng)線上，再利用梯形面積公式，即（QD+PC）×AB÷2=60，因?yàn)镼、P點(diǎn)的速度已知，AD、AB、

BC的長(zhǎng)度已知，用t可分別表示QD、BC的長(zhǎng)，即可求得時(shí)間t；

（3）使△PQD是等腰三角形，可分三種情況，即PQ=PD、PQ=QD、QD=PD；可利用等腰三角形及直角梯形的

性質(zhì)，分別用t表達(dá)等腰三角形的兩腰長(zhǎng)，再利用兩腰相等即可求得時(shí)間t．