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在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90度,BC=16,AD=21,DC=12,动点P从点D出发,沿线段DA方向以每秒2个单位长度的速度运动,动点Q从点C出发,在线段CB以每秒1个单位长度的速度向点B运动.点P、Q同
题目详情
在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90度,BC=16,AD=21,DC=12,动点P从点D出发,沿线段DA方向以每秒2个单位长度的速度运动,动点Q从点C出发,在线段CB以每秒1个单位长度的速度向点B运动.点P、Q同时出发,当点P运动到点A时,点Q随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)当t为何值时,AP=BQ;
(2)当t为何值时,△BPQ的面积和△BPD的面积相等;
(3)当t为何值时,以B、P、Q三点为顶点的三角形是等腰三等形?
(1)当t为何值时,AP=BQ;
(2)当t为何值时,△BPQ的面积和△BPD的面积相等;
(3)当t为何值时,以B、P、Q三点为顶点的三角形是等腰三等形?
▼优质解答
答案和解析
(1)∵PD=2t,∴AP=AD-PD=21-2t,
∵CQ=t,∴BQ=BC-CQ=16-t,
∵AP=BQ,
∴21-2t=16-t,
解得t=5;
(2)∵S△BPQ△BPQ=S△BPD△BPD,△BPQ和△BPD高相等,
∴△BPQ和△BPD的底也相等,即PD=BQ,
则2t=16-t;
解得t=
;
(3)如图1,当PB=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=
BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴EQ=8-
t,
∴EC=8-
t+t=8+
t.
∴2t=8+
t.
解得:t=
.
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
.
16-t=
,
解得:t=
;
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
t,
∴PB=
.
∴16-t=
.
解得:t1=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
16 16 163 3 3;
(3)如图1,当PB=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=
BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴EQ=8-
t,
∴EC=8-
t+t=8+
t.
∴2t=8+
t.
解得:t=
.
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
.
16-t=
,
解得:t=
;
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
t,
∴PB=
.
∴16-t=
.
解得:t1=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
1 1 12 2 2BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴EQ=8-
t,
∴EC=8-
t+t=8+
t.
∴2t=8+
t.
解得:t=
.
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
.
16-t=
,
解得:t=
;
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
t,
∴PB=
.
∴16-t=
.
解得:t1=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
1 1 12 2 2t,
∴EC=8-
t+t=8+
t.
∴2t=8+
t.
解得:t=
.
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
.
16-t=
,
解得:t=
;
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
t,
∴PB=
.
∴16-t=
.
解得:t1=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
1 1 12 2 2t+t=8+
t.
∴2t=8+
t.
解得:t=
.
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
.
16-t=
,
解得:t=
;
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
t,
∴PB=
.
∴16-t=
.
解得:t1=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
1 1 12 2 2t.
∴2t=8+
t.
解得:t=
.
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
.
16-t=
,
解得:t=
;
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
t,
∴PB=
.
∴16-t=
.
解得:t1=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
1 1 12 2 2t.
解得:t=
.
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
.
16-t=
,
解得:t=
;
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
t,
∴PB=
.
∴16-t=
.
解得:t1=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
16 16 163 3 3.
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
.
16-t=
,
解得:t=
;
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
t,
∴PB=
.
∴16-t=
.
解得:t1=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
t2+144 t2+144 t2+1442+144.
16-t=
,
解得:t=
;
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
t,
∴PB=
.
∴16-t=
.
解得:t1=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
t2+144 t2+144 t2+1442+144,
解得:t=
;
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
t,
∴PB=
.
∴16-t=
.
解得:t1=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
7 7 72 2 2;
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
t,
∴PB=
.
∴16-t=
.
解得:t1=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
1 1 12 2 2BQ,
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
t,
∴PB=
.
∴16-t=
.
解得:t1=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
1 1 12 2 2t,
∴PB=
.
∴16-t=
.
解得:t1=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
−8t+
t2+208 −8t+
t2+208 −8t+
1 1 14 4 4t2+2082+208.
∴16-t=
.
解得:t1=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
−8t+
t2+208 −8t+
t2+208 −8t+
1 1 14 4 4t2+2082+208.
解得:t11=16+8
,t2=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
3 3 3,t22=16-8
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
3 3 3
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
3 3 3.
综上所述,t=
,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
16 16 163 3 3,
或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
7 7 72 2 2或16-8
时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
3 3 3时以B,P,Q三点为顶点的三角形为等腰三角形.
∵CQ=t,∴BQ=BC-CQ=16-t,
∵AP=BQ,
∴21-2t=16-t,
解得t=5;
(2)∵S△BPQ△BPQ=S△BPD△BPD,△BPQ和△BPD高相等,
∴△BPQ和△BPD的底也相等,即PD=BQ,
则2t=16-t;
解得t=
16 |
3 |
(3)如图1,当PB=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴EQ=8-
1 |
2 |
∴EC=8-
1 |
2 |
1 |
2 |
∴2t=8+
1 |
2 |
解得:t=
16 |
3 |
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
t2+144 |
16-t=
t2+144 |
解得:t=
7 |
2 |
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
1 |
2 |
∴PB=
−8t+
|
∴16-t=
−8t+
|
解得:t1=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
16 |
3 |
(3)如图1,当PB=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴EQ=8-
1 |
2 |
∴EC=8-
1 |
2 |
1 |
2 |
∴2t=8+
1 |
2 |
解得:t=
16 |
3 |
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
t2+144 |
16-t=
t2+144 |
解得:t=
7 |
2 |
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
1 |
2 |
∴PB=
−8t+
|
∴16-t=
−8t+
|
解得:t1=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴EQ=8-
1 |
2 |
∴EC=8-
1 |
2 |
1 |
2 |
∴2t=8+
1 |
2 |
解得:t=
16 |
3 |
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
t2+144 |
16-t=
t2+144 |
解得:t=
7 |
2 |
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
1 |
2 |
∴PB=
−8t+
|
∴16-t=
−8t+
|
解得:t1=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
1 |
2 |
∴EC=8-
1 |
2 |
1 |
2 |
∴2t=8+
1 |
2 |
解得:t=
16 |
3 |
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
t2+144 |
16-t=
t2+144 |
解得:t=
7 |
2 |
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
1 |
2 |
∴PB=
−8t+
|
∴16-t=
−8t+
|
解得:t1=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
1 |
2 |
1 |
2 |
∴2t=8+
1 |
2 |
解得:t=
16 |
3 |
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
t2+144 |
16-t=
t2+144 |
解得:t=
7 |
2 |
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
1 |
2 |
∴PB=
−8t+
|
∴16-t=
−8t+
|
解得:t1=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
1 |
2 |
∴2t=8+
1 |
2 |
解得:t=
16 |
3 |
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
t2+144 |
16-t=
t2+144 |
解得:t=
7 |
2 |
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
1 |
2 |
∴PB=
−8t+
|
∴16-t=
−8t+
|
解得:t1=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
1 |
2 |
解得:t=
16 |
3 |
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
t2+144 |
16-t=
t2+144 |
解得:t=
7 |
2 |
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
1 |
2 |
∴PB=
−8t+
|
∴16-t=
−8t+
|
解得:t1=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
16 |
3 |
当PQ=BQ时,如图2,作QE⊥AD于E,
∴∠PEQ=∠DEQ=90°,
∵∠C=∠D=90°,
∴∠C=∠D=∠DEQ=90°,
∴四边形DEQC是矩形,
∴DE=QC=t,
∴PE=t,QE=CD=12.
在Rt△PEQ中,由勾股定理,得
PQ=
t2+144 |
16-t=
t2+144 |
解得:t=
7 |
2 |
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
1 |
2 |
∴PB=
−8t+
|
∴16-t=
−8t+
|
解得:t1=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
t2+144 |
16-t=
t2+144 |
解得:t=
7 |
2 |
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
1 |
2 |
∴PB=
−8t+
|
∴16-t=
−8t+
|
解得:t1=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
t2+144 |
解得:t=
7 |
2 |
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
1 |
2 |
∴PB=
−8t+
|
∴16-t=
−8t+
|
解得:t1=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
7 |
2 |
当BP=PQ时,作PE⊥BC于E,
∴EQ=BE=
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
1 |
2 |
∴PB=
−8t+
|
∴16-t=
−8t+
|
解得:t1=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
1 |
2 |
∵CQ=t,
∴BQ=16-t,
∴BE=8-
1 |
2 |
∴PB=
−8t+
|
∴16-t=
−8t+
|
解得:t1=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
1 |
2 |
∴PB=
−8t+
|
∴16-t=
−8t+
|
解得:t1=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
−8t+
|
1 |
4 |
1 |
4 |
1 |
4 |
∴16-t=
−8t+
|
解得:t1=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
−8t+
|
1 |
4 |
1 |
4 |
1 |
4 |
解得:t11=16+8
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
3 |
∵0<t≤10.5
∴t=16-8
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
3 |
综上所述,t=
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
16 |
3 |
7 |
2 |
3 |
7 |
2 |
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