题目内容
5.(1)在P、Q运动过程中,是否存在线段PQ把梯形分成面积相等的两部分?若存在,请求出PQ的长度;
(2)在P、Q运动过程中,△PCD能成为等腰三角形?若能,请求出t.
分析 (1)根据题意得:BQ=t,DP=2t,则CQ=20-t,AP=24-2t,与梯形面积公式得出方程,解方程求出t的值,则BQ=2,AP=20,作QM⊥AD于M,由勾股定理求出PQ即可;
(2)作CE⊥AD于E,则四边形ABCE是矩形,得出AE=BC=20,CE=AB=3,∴DE=AD-AE=4,由勾股定理求出CD=5,分三种情况:
①DP=DC=5时,t=$\frac{5}{2}$s;
②CP=CD=5时,PE=DE=4,得出DP=8,即可求出t值;
③PC=PD时,P为CD的垂直平分线与AD的交点,证明△PDF∽△CDE,得出对应边成比例求出DP,即可得出t的值.
解答
解:(1)存在,理由如下:如图1所示:
根据题意得:BQ=t,DP=2t,则CQ=20-t,AP=24-2t,
若线段PQ把梯形分成面积相等的两部分,
则梯形ABQP的面积=梯形CDPQ的面积,
∴$\frac{1}{2}$(t+24-2t)×3=$\frac{1}{2}$(20-t+2t)×3,
解得:t=2,
∴BQ=2,AP=20,![]()
作QM⊥AD于M,则四边形ABQM是矩形,
∴AM=BQ=2,QM=AB=3,
∴PM=AP-AM=20-2=18,
∴PQ=$\sqrt{P{M}^{2}+Q{M}^{2}}$=$\sqrt{1{8}^{2}+{3}^{2}}$=3$\sqrt{37}$;
∴存在线段PQ把梯形分成面积相等的两部分,此时t=2s,PQ=3$\sqrt{37}$;
(2)作CE⊥AD于E,则四边形ABCE是矩形,
∴AE=BC=20,CE=AB=3,![]()
∴DE=AD-AE=4,
∴CD=$\sqrt{C{E}^{2}+D{E}^{2}}$=$\sqrt{{3}^{2}+{4}^{2}}$=5,
分三种情况:①DP=DC=5时,如图2所示:
则t=$\frac{5}{2}$s;
②CP=CD=5时,如图3所示:
则PE=DE=4,
∴DP=8,∴t=8÷2=4(s);
③PC=PD时,P为CD的垂直平分线与AD的交点,如图4所示:![]()
则DF=$\frac{5}{2}$,
∵∠CED=∠PFD=90°,∠D=∠D,
∴△PDF∽△CDE,
∴$\frac{DF}{DE}=\frac{DP}{DC}$,即$\frac{\frac{5}{2}}{4}=\frac{DP}{5}$,DP=$\frac{25}{8}$,
∴t=$\frac{25}{8}$÷2=$\frac{25}{16}$;
综上所述:在P、Q运动过程中,△PCD能成为等腰三角形,t的值为$\frac{5}{2}$s或4s或$\frac{25}{16}$s.
点评 本题考查了梯形的性质、勾股定理、矩形的判定与性质、等腰三角形的判定、相似三角形的判定与性质以及分类讨论思想的运用;熟练掌握梯形的性质和勾股定理是解决问题的关键.
| A. | $\left\{\begin{array}{l}{x=1}\\{y=-2}\end{array}\right.$ | B. | $\left\{\begin{array}{l}{x=2}\\{y=0}\end{array}\right.$ | C. | $\left\{\begin{array}{l}{x=0.5}\\{y=-7}\end{array}\right.$ | D. | $\left\{\begin{array}{l}{x=5}\\{y=-2}\end{array}\right.$ |
| A. | 全部正确 | B. | 仅①正确 | C. | 仅①、②正确 | D. | 仅①、③正确 |
| A. | 8 | B. | 9 | C. | 10 | D. | 11 |
| A. | 1<x<5 | B. | 2<x<10 | C. | 4<x<20 | D. | 无法确定 |
| A. | 甲体育生此次射击成绩的众数为7环 | |
| B. | 乙体育生此次射击成绩的平均数为7环 | |
| C. | 甲体育生此次射击成绩的成绩比乙体育生的稳定 | |
| D. | 乙体育生此次射击成绩的中位数为6环 |
| A. | SSS | B. | SAS | C. | ASA | D. | AAS |
| A. | B. | C. | D. |
| A. | -5 | B. | -1 | C. | 1 | D. | 5 |