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一道梯形证明题在等腰梯形ABCD中,AB‖DC,AB=8cm,CD=2cm,AD=6cm.点P从点A出发,以2cm/s的

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/29 19:28:37
一道梯形证明题
在等腰梯形ABCD中,AB‖DC,AB=8cm,CD=2cm,AD=6cm.点P从点A出发,以2cm/s的速度沿AB向终点B运动;点Q从点C出发,以1cm/s的速度沿CD、DA向终点A运动(P、Q两点中,有一个点运动到终点时,所有运动即终止).设P、Q同时出发并运动了t秒.
(1)当PQ将梯形ABCD分成两个直角梯形时,求t的值;
(2)试问是否存在这样的t,使四边形PBCQ的面积是梯形ABCD面积的一半?若存在,求出这样的t的值,若不存在,请说明理由.
(1)过D做DE⊥AB于E,过C做CF⊥AB于F,则四边形是矩形.
所以DE=CF.
又AD=BC
所以Rt△ADE≌Rt△BCF.
所以AE=BF
又CD=2cm,AB=8cm,
所以EF=CD=2cm,
AE=BF=1/2×(8-2)=3cm.
如果四边形APQD是直角梯形,则四边形DEPQ为矩形
所以CQ=t,所以DQ=EP=2-t.
所以AP=AE+EP,
因为2t=3+2-t所以t=5/3.
(2)在Rt△ADE中,DE=根号(36-9)=3根号3
S梯形ABCD=1/2×(8+2)×3根号3=15根号3平方厘米
当S四边形PBCQ=1/2S梯形ABCD时
如果点Q在CD上.即0≤t≤2,则CQ=t
BP=8-2t
S四边形PBCQ=1/2(t+8-2t)×3根号3=15根号3/2,
解得t=3(舍去).
如果点Q在AD上,即2<t≤4
过点Q作HG⊥AB于G,交CD的延长线于H
sin∠ADE=AE/AD=1/2
所以∠ADE=30度,则∠A=60度
在Rt△AQG中,AQ=8-t.
所以QD=AQ×sin60度=根号3(t-2)/2=15根号3/2.
即t^2-9t+17=0,解得t1=(9+根号13)/2(舍去)
t2=(9-根号13)/2.
则存在t=(9-根号13)/2四边形PBCQ的面积是梯形ABCD面积的半