题目内容


 如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60 cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4 cm/s的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向 以2 cm/s的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D,E运动的时间是t s(0 < t ≤ 15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.

(1)求证:AE=DF;

(2)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值;如果不能,请说明理由;

(3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.

    

                                     

   

     


解:

(1)在△DFC中,∠DFC=90°,∠C=30°,DC=4t,

∴DF=2t,                                      (1分)

又∵AE=2t,                                  

∴AE=DF.                                       (1分)

(2)能.理由如下:                              

∵AB⊥BC,DF⊥BC,

∴AE∥DF.                                      (1分)

又∵AE=DF,

∴四边形AEFD为平行四边形.                     (1分)

当AE=AD时,四边形AEFD是菱形,              

即60-4t=2t.

解得t=10 s,                                   

∴当t=10 s时,四边形AEFD为菱形.             (2分)

(3)①当∠DEF=90°时,由(2)知EF∥AD,

∴∠ADE=∠DEF=90°.

∵∠A=60°,∴AD=AE·cos60°=t.

又AD=60-4t,即60-4t=t,解得t=12 s.       (2分)

②当∠EDF=90°时,四边形EBFD为矩形.

在Rt△AED中,∠A=60°,则∠ADE=30°.

∴AD=2AE,即60-4t=4t,解得t= s.         (2分)

③若∠EFD=90°,

则E与B重合,D与A重合,此种情况不存在.      (1分)

综上所述,当t= s或t=12 s时,△DEF为直角三角形.

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