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(2003•青岛)巳知:如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD=3cm,∠...

(2003•青岛)巳知:如图,梯形ABCD中,AD∥BC,AB=CD=3cm,∠C=60°,BD⊥CD.
(1)求BC、AD的长度;
(2)若点P从点B开始沿BC边向点C以2cm/秒的速度运动,点Q从点C开始沿CD边向点D以1cm/秒的速度运动,当P、Q分别从B、C同时出发时,写出五边形ABPQD的面积S与运动时间t之间的函数关系式,并写出自变量t的取值范围(不包含点P在B、C两点的情况);
(3)在(2)的前提下,是否存在某一时刻t,使线段PQ把梯形ABCD分成两部分的面积比为1:5?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.

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(1)在Rt△BCD中,CD=3cm,∠C=60°根据三角函数就可以求出BC的长.∠ABD=∠ABC-∠DBC=30°,即∠ABD=∠ADB根据等角对等边,就可以得到AD=AB. (2)写出五边形ABPQD的面积S是梯形ABCD的面积与△PCQ的面积的差,梯形ABCD的面积容易得到.△PCQ中PC容易用时间t表示出来,PC边上的高,根据三角形相似就可以表示出来,从而五边形ABPQD的面积S与运动时间t之间的函数关系式就可以求出来. (3)线段PQ把梯形ABCD分成两部分的面积比为1:5,即五边形ABPQD的面积S是梯形面积的或,就可以得到方程,解方程,就可以求出t的值. 【解析】 (1)在Rt△BCD中,CD=3cm,∠C=60° ∴∠DBC=30° ∴BC=2CD=6cm 由已知得:梯形ABCD是等腰梯形 ∴∠ABC=∠C=60° ∴∠ABD=∠ABC-∠DBC=30° ∵AD∥BC, ∴∠ADB=∠DBC=30° ∴∠ABD=∠ADB ∴AD=AB=3cm (2)当P、Q分别从B、C同时出发运动t秒时,BP=2t,CQ=t ∴PC=6-2t 过Q作QE⊥BC于E,则QE=CQsin60°=t ∴S梯形ABCD-S△PCQ=-(6-2t)t=(2t2-6t+27)(0<t<3) (3)存在时刻t,使线段PQ把梯形ABCD分成两部分的面积比为1:5 ∵S梯形ABCD=,S△ABD=×3××3 ∴S△ABD=×S梯形ABCD ∴五边形ABPQD的面积不可能是梯形ABCD面积的 ∴S△PCQ:S五边形ABPQD=1:5, 即S五边形ABPQD=S梯形ABCD ∴(2t2-6t+27)=× 整理得:4t2-12t+9=0 ∴t=,即当t=秒时,PQ把梯形ABCD分成两部分的面积比为1:5.
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考点分析:
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(1)求a和b;
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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