题目内容

13.如图,在四边形ABCD中,∠B=∠C,AB=20cm.BC=15cm,点E为AB的中点,如果点P在线段BC上以5cm/s的速度由点B向点C运动,同时,点Q在线段CD上由点C向点D运动.
(1)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1秒后,△BPE与△CQP是否全等,请说明理由;
(2)在(1)的条件下,若∠A+∠D=220°,求∠EPQ的度数;
(3)若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,当点Q的运动速度为多少时,能够使△BPE与△CQP全等?

分析 (1)根据点E是中点求出BE的长度,再求出BP、PC、CQ的长度,然后利用“边角边”证明△BPE与△CQP全等;
(2)根据点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,要使△BPE与△CQP全等,则只有BE=CQ,BP=CP时成立,最后根据全等三角形对应边相等求解即可.

解答 解:△BPE与△CQP全等.
理由如下:∵点E为AB的中点,AB=20cm,
∴BE=$\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×20=10cm$,
∵点P、Q的速度都是5cm/秒,
∴经过1秒后,BP=5cm,PC=BC-BP=15-5=10cm,CQ=5cm,
∴BE=PC,BP=CQ,
在△BPE与△CQP中,
$\left\{\begin{array}{l}BE=PC\\∠B=∠C\\ BP=CQ\end{array}\right.$,
∴△BPE≌△CQP(SAS);

(2)若∠A+∠D=220°,则∠B+∠C=360°-(∠A+∠D)=140°,
∴∠B=∠C=70°,
∵△BPE≌△CQP,
∴∠BEP=∠CPQ,∠BPE=∠CQP,
∵∠B+∠BEP+∠BPE=180°,∠BPE+∠CPQ+∠EPQ=180°,
∴∠EPQ=∠B=70°;

(3)若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,要使△BPE与△CQP全等,则只有BE=CQ,BP=CP时成立.
此时,BP=CP=$\frac{1}{2}BC=\frac{15}{2}$,
∴P、Q运动的时间为:$\frac{15}{2}÷5=\frac{3}{2}s$,
∵CQ=BE=10,
∴点Q的运动速度为:$10÷\frac{3}{2}=\frac{20}{3}cm/s$.

点评 本题以动点问题为背景,主要考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形对应边相等是解题的关键,在应用全等三角形的判定时,要注意三角形间的公共边和公共角,必要时添加适当辅助线构造三角形.

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