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如图,正方形ABCD中,AD=8,E是对角线AC的中点,动点P从点A出发,沿AB方向以每秒1个单位的速度向终点B运动,同时动点Q从点B出发,以每秒2个单位的速度先沿BC方向运动到点C,再沿CD方向向终
题目详情
如图,正方形ABCD中,AD=8,E是对角线AC的中点,动点P从点A出发,沿AB方向以每秒1个单位的速度向终点B运动,同时动点Q从点B出发,以每秒2个单位的速度先沿BC方向运动到点C,再沿CD方向向终点D运动,连接EP,EQ,以EP、EQ为邻边作▱PEQF,设点P运动的时间为t秒(t>0)
(1)当t=1时,求PE的长.
(2)当点F恰好落在线段AB上时,求BF的长.
(3)在整个运动过程中,当▱PEQF为菱形时,求t的值(直接写出答案)
(1)当t=1时,求PE的长.
(2)当点F恰好落在线段AB上时,求BF的长.
(3)在整个运动过程中,当▱PEQF为菱形时,求t的值(直接写出答案)
▼优质解答
答案和解析
(1)作EM⊥AB于M,如图1所示:
∵四边形ABCD是正方形,E是对角线AC的中点,
∴AB=BC=CD=AD=8,AM=BM=
AB=4,
∴EM是△ABC的中位线,
∴EM=
BC=4,
当t=1时,AP=1,
∴PM=AM-AP=3,
∴PE=
=
=5;
(2)∵四边形PEQF是平行四边形,
∴PF=EQ,PF∥EQ,
当点F恰好落在线段AB上时,PF⊥BC,
∴EQ⊥BC,
∴Q为BC的中点,
∴EQ是△ABC的中位线,BQ=
BC=4,
∴EQ=
AB=4,
∴PF=4,
∵动点Q从点B出发,以每秒2个单位的速度先沿BC方向运动到点C,
∴t=4÷2=2,
∴AP=2,
∴BF=AB-AP=PF=2;
(3)当▱PEQF为菱形时,PE=PQ,分四种情况:
①当0<t≤2时,作EM⊥AB于M,EN⊥BC于N,如图2所示:
∵PE2=PM2+EM2,EQ2=QN2+EN2,
∴(4-t)2+42=(4-2t)2+42,
解得:t=0(舍去),或t=
(舍去);
②当2<t≤4时,
同①得:(4-t)2+42=(2t-4)2+42,
解得:t=0(舍去),或t=
,
∴t=
;
③当4<t≤6时,作EM⊥AB于M,EN⊥BC于N,如图3所示:
∵PE2=PM2+EM2,EQ2=QN2+EN2,
∴(t-4)2+42=(12-2t)2+42,
解得:t=
,或t=8(舍去),
∴t=
;
④当6<t≤8时,
同③得:(t-4)2+42=(2t-12)2+42,
解得:t=
(舍去),或t=8(舍去);
综上所述:在整个运动过程中,当▱PEQF为菱形时,t的值为
s或
s.
∵四边形ABCD是正方形,E是对角线AC的中点,
∴AB=BC=CD=AD=8,AM=BM=
1 |
2 |
∴EM是△ABC的中位线,
∴EM=
1 |
2 |
当t=1时,AP=1,
∴PM=AM-AP=3,
∴PE=
PM2+EM2 |
32+42 |
(2)∵四边形PEQF是平行四边形,
∴PF=EQ,PF∥EQ,
当点F恰好落在线段AB上时,PF⊥BC,
∴EQ⊥BC,
∴Q为BC的中点,
∴EQ是△ABC的中位线,BQ=
1 |
2 |
∴EQ=
1 |
2 |
∴PF=4,
∵动点Q从点B出发,以每秒2个单位的速度先沿BC方向运动到点C,
∴t=4÷2=2,
∴AP=2,
∴BF=AB-AP=PF=2;
(3)当▱PEQF为菱形时,PE=PQ,分四种情况:
①当0<t≤2时,作EM⊥AB于M,EN⊥BC于N,如图2所示:
∵PE2=PM2+EM2,EQ2=QN2+EN2,
∴(4-t)2+42=(4-2t)2+42,
解得:t=0(舍去),或t=
8 |
3 |
②当2<t≤4时,
同①得:(4-t)2+42=(2t-4)2+42,
解得:t=0(舍去),或t=
8 |
3 |
∴t=
8 |
3 |
③当4<t≤6时,作EM⊥AB于M,EN⊥BC于N,如图3所示:
∵PE2=PM2+EM2,EQ2=QN2+EN2,
∴(t-4)2+42=(12-2t)2+42,
解得:t=
16 |
3 |
∴t=
16 |
3 |
④当6<t≤8时,
同③得:(t-4)2+42=(2t-12)2+42,
解得:t=
16 |
3 |
综上所述:在整个运动过程中,当▱PEQF为菱形时,t的值为
8 |
3 |
16 |
3 |
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