题目内容

【题目】已知,矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,AC的垂直平分线EF分别交AD、BC于点E、F,垂足为O.

(1)如图1,连接AF、CE求证:四边形AFCE为菱形;

(2)如图1,求AF的长;

(3)如图2,动点P、Q分别从A、C两点同时出发,沿△AFB和△CDE各边匀速运动一周.即点P自A→F→B→A停止,点Q自C→D→E→C停止.在运动过程中,点P的速度为每秒1cm,设运动时间为t秒.若点Q的速度为每秒0.8cm,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t的值.

【答案】(1)见解析;(2)AF=5cm;(3)

【解析】

(1)根据矩形的性质、平行线的性质和已知条件利用ASA证明△AOE≌△COF,可得OE=OF,进而可得四边形AFCE是平行四边形,然后由EF⊥AC即可证得结论;

(2)设AF=xcm,则易得CF=xcm,BF=(8-x)cm,然后在Rt△ABF中,由勾股定理建立关于x的方程,解方程即得结果;

(3)分为三种情况:第一、P在AF上,由P、Q两点的速度即可进行判断;第二、当P在BF上时,Q在CD或DE上,其中只有当Q在DE上时,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形才有可能是平行四边形,如图,用含t的代数式分别表示出AQ和CP,从而可得关于t的方程,解方程即得结果;第三情况:当P在AB上时,Q在DE或CE上,由P、Q两点的位置即可进行判断.

(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,

∴AD∥BC,

∴∠EAO=∠FCO,

∵EF是AC的垂直平分线,

∴OA=OC,

∵∠AOE=∠COF,

∴ΔAOE≌ΔCOF(ASA),

∴OE=OF,

∵OA=OC,

∴四边形AFCE是平行四边形,

∵EF⊥AC,

∴平行四边形AFCE是菱形;

(2)∵四边形AFCE是菱形,

∴AF=FC,

设AF=xcm,则CF=xcm,BF=(8-x)cm,

∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=90°,

则在RtΔABF中,由勾股定理得:,

解得:x=5,即AF=5cm;

(3)分为三种情况:

第一、P在AF上,∵P的速度是1cm/s,而Q的速度是0.8cm/s,

∴Q只能在CD上,此时以A、P、C、Q四点为顶点的四边形不是平行四边形;

第二、当P在BF上时,Q在CD或DE上,其中只有当Q在DE上时,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形才有可能是平行四边形,如图,

∵AQ=8-(0.8t-4),CP=5+(t-5),

∴8-(0.8t-4)=5+(t-5),

解得:;

第三情况:当P在AB上时,Q在DE或CE上,此时以A、P、C、Q四点为顶点的四边形不是平行四边形;

综上所述,当时,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形.

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