Question

如圖，在梯形ABCD中，AD∥BC，E是BC的中點，AD=5cm，BC=12cm，CD=4

2

cm，∠C=45°，點P從B點出發(fā)，沿著BC方向以1cm/s運動，到達(dá)點C停止，設(shè)P運動了ts．
（1）當(dāng)t為何值時以點P、A、D、E為頂點的四邊形為直角梯形；
（2）當(dāng)t為何值時以點P、A、D、E為頂點的四邊形為平行四邊形；
（3）點P在BC邊上運動的過程中，以P、A、D、E為頂點的四邊形能否構(gòu)成菱形？如能，請求出t值，如不能請說明理由．

Answer 1

分析：（1）分AP⊥BC與DP⊥BC兩種情況，求出BP的長度，然后根據(jù)時間=路程÷速度進(jìn)行計算求解；
（2）根據(jù)平行四邊形對邊平行且相等，分點P在點E的左邊與右邊兩種情況，PE=AD=5，然后求出BP的長度，再根據(jù)路程、時間、速度的關(guān)系求解；
（3）根據(jù)菱形是平行四邊形，對（2）中的兩種情況求出DE與PD的長度，如果等于AD的長度5，則是菱形，否則不是．

解答：解：（1）如圖1，過點A作AM⊥BC，DN⊥BC，垂足分別為M、N，當(dāng)點P運動到M、N時為直角梯形，
∵CD=4

2

cm，∠C=45°，
∴NC=4cm，
∵AD=5cm，
∴MN=AD=5cm，
①點P運動到M處時，AP⊥BC，BP=BM=BC-NC-MN=12-4-5=3cm，
∵點P的運動速度是1cm/s，
∴t=3÷1=3s；
②當(dāng)點P運動到點N處時，DP⊥BC，
BP=BC-CN=12-4=8，
∴t=8÷1=8s；

（2）如圖2，①當(dāng)點P在點E的左邊，AD=PE時，四邊形APED是平行四邊形，
∵E是BC的中點，BC=12cm，
∴BE=

1

2

BC=6cm，
∵AD=5cm，
∴BP=BE-PE=6-5=1cm，
∴t=1÷1=1s；
②當(dāng)點P在點E的右邊，PE=AD時，四邊形AEPD是平行四邊形，
∵E是BC的中點，BC=12cm，
∴EC=

1

2

BC=6cm，
∵AD=5cm，
∴PC=EC-PE=6-5=1cm，
∴BP=BC-PC=12-1=11cm，
∴t=11÷1=11s；

（3）能是菱形．
如圖3，過點D作DN⊥BC，垂足為N，若為菱形，必須是平行四邊形，所以在（2）中兩種情形中，
①四邊形APED是平行四邊形時，
∵CD=4

2

cm，∠C=45°，
∴DN=4，EN=EC-CN=6-4=2，
∴DE=

DN2+EN2

=

42+22

=2

5

cm，
∵AD=5cm，
∴AD≠DE，
∴平行四邊形APED不是菱形；
②四邊形AEPD是平行四邊形時，
DN=4cm，PC=1cm，
∴PN=NC-PC=4-1=3cm，
∴DP=

DN2+PN2

=

42+32

=5cm，
∵AD=DP=5cm，
∴平行四邊形AEPD是菱形；
綜上所述，當(dāng)t=11s時是菱形．

點評：本題主要考查了直角梯形，平行四邊形的判定與性質(zhì)，菱形的判定與性質(zhì)，勾股定理的運用，需要注意分點P在點E的左邊與右邊兩種情況進(jìn)行討論求解．