试题

题目:
青果学院(2011·保定一模)如图,直角梯形ABCD中,∠DAB=60°,AC平分∠DAB,CB=6cm.点Q、P分别是AB、CD边上的动点,点P从C点出发,以0.5cm/s的速度向D点移动;点Q从A点出发,以1cm/s的速度向B点移动;设Q、P同时出发,移动时间为t(s),当一个点停止移动,另一个也随之停止移动.
(1)求CD的长;
(2)t为何值时,四边形AQPD是等腰梯形?
(3)连接PQ,设PQ与AC的交点为O,求△AOQ的面积S(cm2)与时间t(s)之间的函数关系;
(4)过Q点作QE⊥AD于E,问是否存在某一时刻t,使得四边形AQPD是菱形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.
答案
解:(1)在直角△ABC中,∠CAB=30°,
∴AC=12cm,
作PN⊥AB,△DAC是等腰三角形,且∠DCA=30°.
作DF⊥AC于F,则CF=
1
2
AC=6cm.
∴CD=
CF
cos30°
=4
3
cm.

(2)设四边形AQPD为等腰梯形,作PN⊥AB于N.作DM⊥AB于M.
则AM=QN=
1
2
AD=2
3
cm.青果学院
又∵PD=MN=4
3
-0.5t,AQ=t,
∴2
3
+2
3
+(4
3
-0.5t)=t,
解得:t=
16
3
3


(3)∵△AOQ∽△COP,
AO
OC
=
AQ
CP
=
t
0.5t
=
1
2

又∵AC=12,
∴AO=8
作OR⊥AB于R,则OR=AO×sin30°=4,
∴s=
1
2
×AQ×OR=
1
2
×t×4=2t;

(4)当PQ∥AD,即PD=AQ时,且DP=AD.
由4
3
-0.5t=t,得:t=
8
3
3

而AD=
BC
sin60°
=
6
3
2
=4
3

故t不存在.
解:(1)在直角△ABC中,∠CAB=30°,
∴AC=12cm,
作PN⊥AB,△DAC是等腰三角形,且∠DCA=30°.
作DF⊥AC于F,则CF=
1
2
AC=6cm.
∴CD=
CF
cos30°
=4
3
cm.

(2)设四边形AQPD为等腰梯形,作PN⊥AB于N.作DM⊥AB于M.
则AM=QN=
1
2
AD=2
3
cm.青果学院
又∵PD=MN=4
3
-0.5t,AQ=t,
∴2
3
+2
3
+(4
3
-0.5t)=t,
解得:t=
16
3
3


(3)∵△AOQ∽△COP,
AO
OC
=
AQ
CP
=
t
0.5t
=
1
2

又∵AC=12,
∴AO=8
作OR⊥AB于R,则OR=AO×sin30°=4,
∴s=
1
2
×AQ×OR=
1
2
×t×4=2t;

(4)当PQ∥AD,即PD=AQ时,且DP=AD.
由4
3
-0.5t=t,得:t=
8
3
3

而AD=
BC
sin60°
=
6
3
2
=4
3

故t不存在.
考点梳理
相似三角形的判定与性质;勾股定理;直角梯形;等腰梯形的性质;解直角三角形.
(1)易证△ADC是等腰三角形,作DM⊥AB,在直角△ADM中,即可根据三角函数求得AD的长,作DF⊥AC于F,则CF的长即可求得,进而求得CD的长;
(2)设四边形AQPD为等腰梯形,作PN⊥AB于N,作DM⊥AB于M.则当AQ=AM+AM+PD时,四边形是等腰梯形,即可求得t的值;
(3)根据△AOQ∽△COP,相似三角形的对应边的比相等,即可求得AO的长,根据三角函数即可求得OR的长度,根据三角形的面积公式即可求解;
(4)当PQ∥AD,即PD=AQ时,PD=AD,则四边形是菱形,据此即可得到关于时间t的方程,从而求解.
本题主要考查了三角函数以及相似三角形的判定与性质,关键是理解四边形AQPD是等腰梯形的条件.
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