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如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=DC,AD=6,BC=12,梯形ABC...

如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=DC,AD=6,BC=12,梯形ABCD的面积为36,动点P从D点出发沿DC以每秒1个单位的速度向终点C运动,动点Q从C点出发沿CB以每秒2个单位的速度向点B运动,两点同时出发,点P到达点C时,Q点随之停止运动.
(1)线段CD的长为______
(2)设P、Q运动时间为t(0<t<5)秒,PQ与梯形ABCD的边DC、BC所围成的三角形的面积为S,求S与t之间的函数关系式;
(3)是否存在某一时刻,使以P、Q、C三点为顶点的三角形是直角三角形,若有,请求出相应时间;若没有,请说明理由.

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(1)作AE⊥BC,DF⊥BC,则四边形ADFE是矩形,△ABE≌△DCF,由勾股定理可求得CD的值; (2)过点P作PG⊥BC于点G,则PG是△PCQ的高,由平行线的性质可求得高PG用t表示的代数式,而CQ=2t,故可求得S与t的关系式; (3)分两种情况讨论:当PQ⊥BC时,作DE⊥BC于E,由平行线分线段成比例可求解;当QP⊥CD时,可由相似三角形的性质求解. 【解析】 (1)作AE⊥BC,DF⊥BC,垂足分为点E、F,则四边形ADFE是矩形,EF=AD=6,AE=DF, 由题意四边形ABCD是等腰梯形,AB=CD,∠AEB=∠DFC, ∴△ABE≌△DCF, ∴CF=BE=(BC-EF)÷2=3 ∵梯形的面积为36, ∴DF=36×2÷(AD+BC)=36×2÷(6+12)=4 在Rt△CDF中,由勾股定理得CD==5; (2)过点P作PG⊥BC于点G,则PG是△PCQ的高,有PG∥DF, ∴PG:DF=CP:CD, ∵DP=t,CD=5,DF=4,PC=CD-DP ∴PG=, ∵CQ=2t, ∴S△PCQ=CQ•PG=•2t•= (3)当P、Q、C三点构成的三角形是直角三角形时,有两种情况: ①当PQ⊥BC时,作DE⊥BC于E, ∴PQ∥DE, ∴=, ∴=, ∴t=(7分) ②当QP⊥CD时, ∵∠QPC=∠DEC=90°,∠C=∠C, ∴△QPC∽△DEC, ∴=,=, ∴t=(9分) 由①、②知:当t=或时,P、Q、C三点构成的三角形是直角三角形
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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