在梯形ABCD中,∠ABC=90°,AD∥BC,BC>AD,AB=8cm,BC=18cm,CD=10cm,点P从点B开始沿BC边向终点C以每秒3cm的速度移动,点Q从点D开始沿DA边向终点A以每秒2cm的速度移动,设运动时间为t秒.
(1)求四边形ABPQ为矩形时t的值;
(2)若题设中的“BC=18cm”改变为“BC=kcm”,其它条件都不变,要使四边形PCDQ是等腰梯形,求t与k的函数关系式,并写出k的取值范围;
(3)在移动的过程中,是否存在t使P、Q两点的距离为10cm?若存在求t的值,若不存在请说明理由.
网友回答
解:(1)过点D作DH⊥BC,垂足为点H,
由题意可知:AB=DH=8,AD=BH,DC=10,
∴HC=,
∴AD=BH=BC-CH,
∵BC=18,
∴AD=BH=12,
若四边形ABPQ是矩形,则AQ=BP,
∵AQ=12-2t,BP=3t,
∴12-2t=3t
∴(秒),
答:四边形ABPQ为矩形时t的值是.
(2)由(1)得CH=6,
如图1,再过点Q作QG⊥BC,垂足为点G,
同理:PG=6,
易知:QD=GH=2t,
又BP+PG+GH+HC=BC,
∴3t+6+2t+6=k,
∴,
∴k的取值范围为:k>12cm,
答t与k的函数关系式是t=,k的取值范围是k>12cm.
(3)假设存在时间t使PQ=10,有两种情况:
①如图2:由(2)可知:3t+6+2t+6=18,
∴,
②如图3:四边形PCDQ是平行四边形,
∴QD=PC=2t,
又BP=3t,BP+PC=BC,
∴3t+2t=18,
∴(秒),
综上所述,存在时间t且秒或秒时P、Q两点之间的距离为10cm,
答:在移动的过程中,存在t使P、Q两点的距离为10cm,t的值是秒或秒.
解析分析:(1)过点D作DH⊥BC,垂足为点H,根据勾股定理求出HC,根据矩形的性质得出12-2t=3t,求出即可;(2)过点Q作QG⊥BC,垂足为点G,求出PG,根据BP+PG+GH+HC=BC得出方程求出即可;(3)有两种情况:①由(2)可以得出3t+6+2t+6=18,求出即可;②四边形PCDQ是平行四边形,根据BP+PC=BC,代入求出即可.
点评:本题主要考查对矩形的性质,平行四边形的性质,梯形的性质,等腰梯形的性质,解一元一次方程,勾股定理等知识点的理解和掌握,综合运用这些性质进行计算是解此题的关键.