如图,已知直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=2,AB=8,CD=10.(1)求梯形ABCD的周长;(2)动点P从点B出发,以1cm/s的速度沿B→A→D→C方向向点C运动;动点Q从点C出发,以1cm/s的速度沿C→D→A方向向点A运动;过点Q作QF⊥BC于点F.若P、Q两点同时出发,当其中一点到达终点时整个运动随之结束,设运动时间为t秒.问:①当点P在B→A上运动时,是否存在这样的t,使得直线PQ将梯形ABCD的周长平分?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.②在运动过程中,是否存在这样的t,使得以P、D、Q为顶点的三角形恰好是以DQ为一腰的等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的t的值;若不存在,请说明理由.

答案

解:(1)过点D作DE⊥BC于点E
∵四边形ABCD是直角梯形
∴四边形ABED是矩形
∴AD=BE=2,AB=DE=8在Rt△DEC中,CE===6
∴梯形ABCD的周长=AB+BC+CD+DA=28.
(2)① ∵梯形ABCD的周长为28,PQ平分梯形ABCD的周长
∴BP+BC+CQ=14又∵BP=CQ=t∴t+8+t=14∴t=3∴当t=3时,PQ平分梯形ABCD的周长.
②(i)当0≤t≤8时,过点Q作QG⊥AB于点G
∵AP=8-t,DQ=10-t,AD=2,sinC=,cosC=∴CF=,QF=,PG==,QG=8-=(8-t)2+22=t2-16t+68,PQ2=QG2+PG2=(8-2+(2=
若DQ=PD,则(10-t)2=t2-16t+68,解得:t=8;
若DQ=PQ,则(10-t)2=,解得:t1=,t2=>8(舍去),此时t=
(ii)当8<t<10时,PD=DQ=10-t,∴此时以DQ为一腰的等腰△DPQ恒成立;而当t=10时,点P、D、Q三点重合,无法构成三角形;
(iii)当10<t≤12时,PD=DQ=t-10,∴此时以DQ为一腰的等腰△DPQ恒成立;综上所述,当t=或8≤t<10或10<t≤12时,以P、D、Q为顶点的三角形恰好是以DQ为一腰的等腰三角形.

知识点:运动变化型问题  

解题思路

(1)动点先研究基本图形;(2)研究动点的五个量;(3)表达线段(4)找几何特征(如何分梯形周长、如何确定等腰三角形)

易错点

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