如图,在?ABCD中,AB=6cm,AD=AC=5cm.点P由C出发沿CA方向匀速运动,速度为1cm/s;同时,线段EF由AB出发沿AD方向匀速运动,速度为1cm/s

发布时间:2020-08-09 01:28:45

如图,在?ABCD中,AB=6cm,AD=AC=5cm.点P由C出发沿CA方向匀速运动,速度为1cm/s;同时,线段EF由AB出发沿AD方向匀速运动,速度为1cm/s,交AC于Q,连接PE、PF.若设运动时间为t(s)(0<t<5).解答下列问题:
(1)当t为何值时,PE∥CD?并求出此时PE的长;
(2)试判断△PEF的形状,并请说明理由.
(3)当0<t<2.5时,
(ⅰ)在上述运动过程中,五边形ABFPE的面积______(填序号)
①变大????????②变小????????③先变大,后变小????????④不变
(ⅱ)设△PEQ的面积为y(cm2),求出y(cm2)与t(s)之间的函数关系式及y的取值范围.

网友回答

解:(1)∵AE=BF=CP=t,
∴AP=5-t,
在?ABCD中,AD=BC=AC=5,AB=EF=CD=6,
∵PE∥CD,
∴△APE∽△ACD,
∴,
∴t=2.5,
此时点P、E分别为AC、AD的中点,
∴PE===3cm;

(2)△PEF是等腰三角形
证明:在?ABCD中,AD=BC=AC,AB=EF=CD,
∴∠CAB=∠CBA,
∵AB∥EF,
∴∠CQF=∠CAB,∠CFQ=∠CBA,
∴∠CFQ=∠CQF,
∴CF=CQ,
∴AQ=BF=AE,
∴AP=CQ=CF,
∵AD∥BC,
∴∠PAE=∠FCP,
∴△PAE≌△FCP,
∴PE=PF;

(3)(ⅰ)在上述运动过程中,五边形ABFPE的面积④(填序号)
(ⅱ)∵△AQE∽△ACD,
∴,

过点P作PH⊥EF于点H,过点C作CG⊥AB于点G,
∴△PQH∽△CAG,
∴,
∴PH=
∴y=
∴当时,y最大=,
∴0<y≤.
解析分析:(1)根据题意推出AP的长度,然后推出△APE∽△ACD,根据对应边成比例,即可推出t的值,推出点P、E分别为AC、AD的中点,即可推出EF的长度;
(2)根据题意推出∠CFQ=∠CQF,既而推出CF=CQ,因此AQ=BF=AE,AP=CQ=CF,从而推出△PAE≌△FCP,因此PE=PF,即△PEF是等腰三角形;
(3)①根据题意,即可推出不变,②过点P作PH⊥EF于点H,过点C作CG⊥AB于点G,通过求证△AQE∽△ACD,△PQH∽△CAG,即可推出QE,PH关于t的表达式,即可推出y关于t的解析式,根据二次函数的最值即可推出y的取值范围.

点评:本题主要考查相似三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、等腰三角形的判定、平行四边形的性质,关键在于熟练地运用各个性质求证相关的三角形相似.
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