如图,在菱形ABCD中,AB=2cm,∠BAD=60°,E为CD边中点,点P从点A开始沿AC方向以每秒cm的速度运动,同时,点Q从点D出发沿DB方向以每秒1cm的速度

发布时间:2020-08-10 09:15:48

如图,在菱形ABCD中,AB=2cm,∠BAD=60°,E为CD边中点,点P从点A开始沿AC方向以每秒cm的速度运动,同时,点Q从点D出发沿DB方向以每秒1cm的速度运动,当点P到达点C时,P,Q同时停止运动,设运动的时间为x秒.
(1)当点P在线段AO上运动时.
①请用含x的代数式表示OP的长度;
②若记四边形PBEQ的面积为y,求y关于x的函数关系式(不要求写出自变量的取值范围);
(2)显然,当x=0时,四边形PBEQ即梯形ABED,请问,当P在线段AC的其他位置时,以P,B,E,Q为顶点的四边形能否成为梯形?若能,求出所有满足条件的x的值;若不能,请说明理由.

网友回答

解:(1)①由题意得∠BAO=30°,AC⊥BD,
∵AB=2,
∴OB=OD=1,OA=OC=,
∴OP=,
②过点E作EH⊥BD,则EH为△COD的中位线,
∴,
∵DQ=x,
∴BQ=2-x,
∴y=S△BPQ+S△BEQ=×(2-x)(-2x)+×(2-x)×,
=;

(2)能成为梯形,分三种情况:

①当PQ∥BE时,∠PQO=∠DBE=30°,
∴,
即,
∴x=,
此时PB不平行QE,
∴x=时,四边形PBEQ为梯形.

②当PE∥BQ时,P为OC中点,

∴AP=,即,
∴,
此时,BQ=2-x=≠PE,
∴x=时,四边形PEQB为梯形.



当EQ∥BP时,过E作EH⊥DO,垂足为H,
∴△QEH∽△BPO,
∴,
∴,
∴x=1(x=0舍去),
此时,BQ不平行于PE,
∴x=1时,四边形PEQB为梯形.
综上所述,当x=、或1时,以P,B,E,Q为顶点的四边形是梯形.
解析分析:(1)①根据菱形的性质求出OA的长度,再求出AP的长等于2x,OP的长即可求出;
②过E作EH⊥BD于H,表示出BQ的长等于2-x,分别求出△BPQ和△BEQ的面积,两个三角形的面积之和就是四边形PBEQ的面积为y.(2)根据梯形的定义,可以分三种情况讨论:
①PQ∥BE时,因为∠EBQ=30°,所以∠PQO=30°,再利用∠PQO的正切值列出算式即可求解,
②PE∥BQ时,因为点E是CD的中点,所以点P是CO的中点,根据AP的长度等于速度乘以时间列出算式即可求出;
③EQ∥BP时,过E作EH⊥DO,垂足为H,得到△QEH与△BPO相似,再根据相似三角形对应边成比例列出等式即可求出x的值.

点评:本题考查菱形的性质及梯形的判定方法,熟练掌握性质和定义是解本题的关键.本题还要注意说明以P,B,E,Q为顶点的四边形是梯形时,因为底边不确定,所以一定要分情况讨论.
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