题目内容
【题目】如图,已知四边形ABCD中,AB//DC,AB=DC,且AB=6cm,BC=8cm,对角线AC =10cm,
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)如图(2),若动点Q从点C出发,在CA边上以每秒5cm的速度向点A匀速运动,同时动点P从点B出发,在BC边上以每秒4cm的速度向点C匀速运动,运动时间为t秒(0≤t<2),连接BQ、AP,若AP⊥BQ,求t的值;
(3)如图(3),若点Q在对角线AC上,CQ=4cm,动点P从B点出发,以每秒1cm的速度沿BC运动至点C止.设点P运动了t秒,请你探索:从运动开始,经过多少时间,以点Q、P、C为顶点的三角形是等腰三角形?请求出所有可能的结果.
【答案】(1)见解析;(2);(3)t=4秒或1.6秒或5.5秒.
【解析】试题分析:(1)先根据一对对边平行且相等的四边形是平行四边形判定四边形ABCD是平行四边形,再根据勾股定理的逆定理证明∠B=90°,得出四边形ABCD是矩形;
(2)先过Q作QM⊥BC于M点,AP与BQ交于点N,判定△ABP∽△BMQ,得出,即
,求得t的值即可;
(3)分为三种情况讨论:当CQ=CP=4cm时,当PQ=CQ=4cm时,当QP=CP时,分别根据等腰三角形的性质,求得BP的长,进而得到t的值.
试题解析:
证明:(1)∵AB∥DC,AB=DC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AB=6cm,BC=8cm,AC=l0cm,
∴AB2+BC2=100,AC2=100,
∴AB2+BC2=AC2,
∴∠B=90°,
∴四边形ABCD是矩形;
(2)如图,过Q作QM⊥BC于M点,AP与BQ交于点N,
则CQ=5t,QM=3t,CM=4t,MB=8-4t,
∵∠NAB+∠ABN=90°,∠ABN+∠NBP=90°,
∴∠NAB=∠NBP,且∠ABP=∠BMQ=90°,
∴△ABP∽△BMQ,
∴,
即,
解得t=;
(3)分为三种情况:①如图1,
当CQ=CP=4cm时,
BP=8-4=4cm,
即t=4秒;
②如图2,
当PQ=CQ=4cm时,过Q作QM⊥BC于M,
则AB∥QM,
∴,
∴,
∴CM=3.2(cm),
∵PQ=CQ,QM⊥CP,
∴PC=2CM=6.4cm,
∴BP=8cm-6.4cm=1.6cm,
∴t=1.6s;
③如图3,当QP=CP时,过P作PN⊥AC于N,
则CN=CQ=2,∠CNP=∠B=90°,
∵∠PCN=∠BCA,
∴△PCN∽△ACB,
∴,
∴,
∴CP=2.5cm,
∴BP=8cm-2.5cm=5.5cm,
t=5.5s,
即从运动开始,经过4秒或1.6秒或5.5秒时,以点Q、P、C为顶点的三角形是等腰三角形,即t=4秒或1.6秒或5.5秒.
