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难点特训(三)和特殊四边形动点有关的压轴大题
1.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=8cm,AD=12cm,BC=18cm,点P从
点A出发,以lem/s的速度向点D运动;点Q从点C同时出发,以2cm/s的速度向点B运动.规定其
中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动.设点P,Q运动的时间为8
(1)CD边的长度为
cm,t的取值范围为
(2)从运动开始,当1=时,PQ=CD
(3)在整个运动过程中是否存在t值,使得四边形PQCD是菱形.若存在,请求出1值;若不存在,
请说明理由.
B
【答案】(1)10,0≤1≤9:(2)4或8:(3)不存在,见解析
【分析】(1)过点D作DH⊥BC于H,再利用勾股定理,即可得出结论,用点P,Q的运动速度
即可求出t的范围:
(2)构造出直角三角形,表示出PG,利用勾股定理建立方程求解,即可得出结论:
(3)先利用CQ=CD求出时间t,再求出AP,进而得出DP,判断,即可得出结论
【详解】解:(1)如图1,过点D作DH⊥BC于H,
B
H
图1
∠CHD=90°,
:∠B=90°,
.∠B=LCHD,
DH∥AB,
AD∥BC,
:四边形ABHD是平行四边形,
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:DH AB =8cm BH AD =12cm,
CH =BC-BH =6(cm),
根据勾股定理得,CD=√DH+CH=10(cm),
“点P在AD上运动,
0≤ts12,
“点Q在BC上运动,
0≤1≤9,
0≤1≤9,
故答案为10,0≤1≤9:
(2)如图2,
图2
过点Q作QG⊥AD于G,则四边形ABQG是矩形,
..OG=AB=8cm,AG=BO,
:B0=BC-CQ=18-21)cm,
.PG=MG-AP=18-21-t=18-3tcm,
PO=CD=10cm,
根据勾股定理得,8+18-3)=102,
1▣4或t=8,
故答案为4或8:
(3):不存在,理由:
“得四边形PQCD是菱形,
..CO=CD.
.21=10,
t=5,
2
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此时,DP=AD-AP=12-5=7cm,
而DP≠CD,
:四边形POCD不可能是菱形.
【点晴】此题是四边形综合题,主要考查了矩形、菱形的判定和性质,勾股定理,构造出直角三角
形是解本题的关键,
2.在正方形ABCD中,点E是CD边上任意一点.连接AE,过点B作BF⊥AE于F.交AD于H.
H
H
G
E
图1
图2
图3
(1)如图1,过点D作DG⊥AE于G,求证:△AFB≌△DGA
(2)如图2,点E为CD的中点,连接DF,求证:FH+FE=√2DF;
(3)如图3,AB=2,连接EH,点P为EH的中点,在点E从点D运动到点C的过程中,点P随之
运动,请直接写出点P运动的路径长为。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)√2
【分析】(1)由正方形的性质得AB=AD,∠BAD=90°,再证∠BAF=∠ADG,然后由AAS证△AFB≌
△DGA即可:
(2)过点D作DK⊥AE于K,DJ⊥BF交BF的延长线于J,先证△ABH≌△DAE(ASA),得AH=DE,
再证△DH△DKE(AAS),得DJ=DK,H=EK,则四边形DKFJ是正方形,得FK=FJ=DK=DJ,
则DF=√2FU,进而得出结论:
(3)取AD的中点O,连接PO,延长QP交CD于R,过点P作PT⊥CD于T,PK⊥AD于K,设
PT=b,由(2)得△ABH≌△DAE(ASA),则AH=DE,再由直角三角形斜边上的中线性质得PD=PH=PE
,然后由等腰三角形的性质得DH=2DK=2b,DE=2DT,则AH=DE=2-2b,证出PK=QK,最后证点P
在线段OR上运动,由等腰直角三角形的性质得QR=√2DQ=√2,即可求解
3
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【详解】(1)1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
AB=AD,∠B4D=90
DG⊥AE,BF⊥AE,
∴∠AFB=∠DGA=90°,
∴∠FAB+∠D4G=90∘,∠DAG+∠ADG=90∘
∠BAF=∠ADG,
在△AFB和△DGA中,
[∠AFB=∠DGA
∠BAF=∠ADG,
AB=AD
△AFB≌△DGA(AAS)
(2)证明:过点D作DK⊥AE于K,D⊥BF交BF的延长线于,如图2所示
A_B