题目内容

1.如图,平行四边形ABCD,AB=CD=9,AD=BC=5,(AB∥CD,AD∥BC),CE⊥AB于E,并且BE=3,CE=4.
(1)请你以AB所在直线为x轴,点A为原点建立平面直角坐标系,并直接写出点A、B、C、D的坐标.
(2)在(1)的条件下,点P从点A出发向终点B运动,Q点从C点出发,同时向终点D运动,设P点运动速度为2cm/s,Q点运动速度为1cm/s,设运动时间为x秒,当x为何值时,线段PQ最短.
(3)在(2)的下,点P、Q出发多少秒时,PQ∥AD?请求出运动时间,并说明此时PQ∥AD的理由.

分析 (1)以AB所在直线为x轴,点A为原点建立平面直角坐标系,根据点A、B、C、D的位置写出坐标即可;
(2)当PQ⊥AB时,线段PQ最短,根据四边形CEPQ是平行四边形,得出CQ=PE,列出方程x=6-2x,求得x的值即可;
(3)当AD∥PQ时,四边形ADQP是平行四边形,根据平行四边形的性质可得,DQ=AP,据此列出方程9-x=2x,求得x的值即可.

解答 解:(1)如图所示,以AB所在直线为x轴,点A为原点建立平面直角坐标系,

∵AB=CD=9,AD=BC=5,CE⊥AB于E,且BE=3,CE=4,
∴A(0,0),B(-9,0),C(-6,4),D(3,4).

(2)由题可得,AP=2x,CQ=x,
∵AB=9,BE=3,
∴PE=6-2x,
∵如图所示,当PQ⊥AB时,线段PQ最短,
∴此时,PQ∥CE,
又∵CQ∥PE,
∴四边形CEPQ是平行四边形,
∴CQ=PE,
∴x=6-2x,
解得x=2,
∴当x为2秒时,线段PQ最短.


(3)由题可得,AP=2x,CQ=x,
∵AB=CD=9,
∴DQ=9-x,
∵DQ∥AP,
∴如图所示,当AD∥PQ时,四边形ADQP是平行四边形,
此时,DQ=AP,
∴9-x=2x,
∴x=3,
∴点P、Q出发3秒时,PQ∥AD.

点评 本题主要考查了平行四边形的性质与判定,解决问题的关键是根据平行四边形的对边相等,列出方程进行求解.解题时注意:要证明两直线平行和两线段相等、两角相等,可考虑将要证的直线、线段、角、分别置于一个四边形的对边或对角的位置上,通过证明四边形是平行四边形达到上述目的.

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