题目内容
【题目】如图,在平行四边形ABCD中,AB=6cm,BC=12cm.∠B=30°.点P在BC上由点B向点C出发,速度为每秒2cm;点Q在边AD上,同时由点D向点A运动,速度为每秒1cm,当点P运动到点C时,P、Q同时停止运动.连接PQ,设运动时间为t秒.
(1)当t为何值时四边形ABPQ为平行四边形?
(2)设四边形ABPQ的面积为y,求y与t之间的函数关系式.
(3)当t为何值时,四边形ABPQ的面积是四边形ABCD的面积的四分之三,并求出此时∠PQD的度数.
(4)连结AP,是否存在某一时刻t,使△ABP为等腰三角形?并求出此刻t的值.
【答案】(1)t=4s时,四边形ABPQ是平行四边形;(2)y=t+18(0<t≤6);(3)∠DQP=75°;(4)当t=3或或3时,△ABP为等腰三角形.
【解析】
(1)利用平行四边形的对边相等AQ=BP建立方程求解即可;
(2)先构造直角三角形,求出AE,再用梯形的面积公式即可得出结论;
(3)利用面积关系求出t,即可求出DQ,进而判断出DQ=PQ,即可得出结论;
(4)分三种情况,利用等腰三角形的性质,两腰相等建立方程求解即可得出结论.
解:(1)由运动知,AQ=12﹣t,BP=2t,
∵四边形ABPQ为平行四边形,
∴AQ=BP,
∴12﹣t=2t
∴t=4,
即:t=4s时,四边形ABPQ是平行四边形;
(2)如图1,
过点A作AE⊥BC于E,
在Rt△ABE中,∠B=30°,AB=6,
∴AE=3,
由运动知,BP=2t,DQ=t,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC=12,
∴AQ=12﹣t,
∴y=S四边形ABPQ=(BP+AQ)AE=(2t+12﹣t)×3=t+18(0<t≤6)
(3)由(2)知,AE=3,
∵BC=12,
∴S四边形ABCD=12×3=36,
由(2)知,y=S四边形ABPQ=t+18(0<t≤6),
∵四边形ABPQ的面积是四边形ABCD的面积的四分之三
∴t+18=×36,
∴t=6;
如图3,
当t=6时,点P和点C重合,DQ=6,
∵CD=AB=6,
∴DP=DQ,
∴∠DQC=∠DPQ,
∴∠D=∠B=30°,
∴∠DQP=75°;
(4)①当AB=BP时,BP=6,
即2t=6,t=3;
②当AP=BP时,如图2,
∵∠B=30°,
过P作PM垂直于AB,垂足为点M,
∴BM=3,BP=2
∴2t=2,
∴t=
③当AB=AP时,同(2)的方法得,BP=6,
∴2t=6,
∴t=3
所以,当t=3或或3时,△ABP为等腰三角形.