题目内容
【题目】如图,在等腰梯形ABCD中,,,,.点Р从点B出发沿折线段以每秒5个单位长的速度向点C匀速运动;点Q从点C出发沿线段CB方向以每秒3个单位长的速度匀速运动,过点O向上作射线OKIBC,交折线段于点E.点P、O同时开始运动,为点Р与点C重合时停止运动,点Q也随之停止.设点P、Q运动的时间是t秒.
(1)点P到达终点C时,求t的值,并指出此时BQ的长;
(2)当点Р运动到AD上时,t为何值能使?
(3)t为何值时,四点P、Q、C、E成为一个平行四边形的顶点?
(4)能为直角三角形时t的取值范围________.(直接写出结果)
(注:备用图不够用可以另外画)
【答案】(1) 秒,;(2)详见解析;(3);(4)或.
【解析】
(1)把BA,AD,DC它们的和求出来再除以速度每秒5个单位就可以求出t的值,然后也可以求出BQ的长;
(2)如图1,若PQ∥DC,又AD∥BC,则四边形PQCD为平行四边形,从而PD=QC,用t分别表示QC,BA,AP,然后就可以得出关于t的方程,解方程就可以求出t;
(3)分情况讨论,当P在BA上运动时,E在CD上运动.0≤t≤10,QC的长度≤30,PE的长度>AD=75,QC<PE,此时不能构成以P、Q、C、E为顶点的平行四边形;当P点运动到AD上,E在AD上,且P在E的左侧时,P、Q、C、E为顶点的四边形可能是平行四边形,根据平行四边形的性质建立方程求出其解就可以得出结论;当P在E点的右侧且在AD上时,t≤25,P、Q、C、E为直角梯形,当P在CD上,E在AD上QE与PC不平行,P、Q、C、E不可能为平行四边形,
(4)①当点P在BA(包括点A)上,即0<t≤10时,如图2.过点P作PG⊥BC于点G,则PG=PBsinB=4t,又有QE=4t=PG,易得四边形PGQE为矩形,此时△PQE总能成为直角三角形
②当点P、E都在AD(不包括点A但包括点D)上,即10<t≤25时,如图1.由QK⊥BC和AD∥BC可知,此时,△PQE为直角三角形,但点P、E不能重合,即5t-50+3t-30≠75,解得t≠.③当点P在DC上(不包括点D但包括点C),即25<t≤35时,如图3.由ED>25×3-30=45,
可知,点P在以QE=40为直径的圆的外部,故∠EPQ不会是直角.由∠PEQ<∠DEQ,可知∠PEQ一定是锐角.对于∠PQE,
∠PQE≤∠CQE,只有当点P与C重合,即t=35时,如图4,∠PQE=90°,△PQE为直角三角形.
解:(1)t=(50+75+50)÷5=35(秒)时,点P到达终点C,
此时,QC=35×3=105,
∴BQ的长为135105=30.
(2)如图1,若PQ∥DC,
∵AD∥BC,
∴四边形PQCD为平行四边形,
∴PD=QC,
由QC=3t,BA+AP=5t
得50+755t=3t,
解得t=.
∴当t=时,PQ∥DC.
(3)当P在BA上运动时,E在CD上运动.0t10,QC的长度30,PE的长度>AD=75,QC<PE,此时不能构成以P、Q、C. E为顶点的平行四边形;
当P点运动到AD上,E在AD上,且P在E的左侧时,P、Q、C. E为顶点的四边形是平行四边形,如图5,
∴PE=QC.
如图1,作DH⊥BC于H,AG⊥BC于G,
∠AGB=∠DHC=90
∴四边形AGHD是矩形,
∴GH=AD=75.AG=DH.
在△ABG和△DCH中,
∴△ABG≌△DCH,
∴BG=CH=
∴ED=3(t10)
∵AP=5t50,
∴PE=75(5t50)3(t10)=1558t.
∵QC=3t,
∴1558t=3t,
t=.
当P在E点的右侧且在AD上时,t25,P、Q、C. E为直角梯形,
当P在CD上,E在AD上QE与PC不平行,P、Q、C. E不可能为平行四边形,
∴t=;
(4)①当点P在BA(包括点A)上,即0<t10时,如图2.
过点P作PG⊥BC于点G,则PG=PBsinB=4t,
又有QE=4t=PG,易得四边形PGQE为矩形,此时△PQE总能成为直角三角形。
②当点P、E都在AD(不包括点A但包括点D)上,即10<t25时,如图1.
由QK⊥BC和AD∥BC可知,此时,△PQE为直角三角形,但点P、E不能重合,
即5t50+3t30≠75,解得t≠.③当点P在DC上(不包括点D但包括点C),
即25<t35时,如图3.由ED>25×330=45,可知,点P在以QE=40为直径的圆的外部,故∠EPQ不会是直角。由∠PEQ<∠DEQ,可知∠PEQ一定是锐角
对于∠PQE,∠PQE∠C, 只有当点P与C
重合,即t=35时,如图4,∠PQE=90,△PQE为直角三角形。
综上所述,当△PQE为直角三角形时,t的取值范围是0<t25且t≠或t=35.
故答案为:0<t25且t≠或t=35.