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如图,等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AB=4,CD=12,∠C=60°,动点P从点C出发沿C→D方向向终点D运动,动点

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/26 08:52:18
如图,等腰梯形ABCD中,AB∥CD,AB=4,CD=12,∠C=60°,动点P从点C出发沿C→D方向向终点D运动,动点Q同时以相同速度从点D出发沿D→A→B方向向终点B运动.
(1)求AD的长;
(2)探究:在BC边上是否存在点M使得四边形PDQM是菱形?若存在,请找出点M;不存在,请说明理由;
(3)在整过运动过程中,求:线段PQ的中点O运动的路程.
(1)过点A作AE∥BC交CD于E,

∵AB∥CD,
∴四边形ABCE是平行四边形,
∴AE=BC,CE=AB=4,
∴DE=CD-CE=12-4=8,
∵AD=BC,
∴AE=BC,
∵∠C=60°,
∴∠D=∠C=60°,
∴△AED是等边三角形,
∴AD=DE=8;
(2)存在满足条件的点M,则PD必须等于DQ.
设动点P与Q的运动时间为t,
于是12-t=t,t=6.
此时,点P、Q的位置如图2所示,△PDQ恰为等边三角形.
过点D作DO⊥PQ于点O,延长DO交BC于点M,连接PM、QM,则DM垂直平分PQ,

∴MP=MQ.
易知∠1=∠C.
∴PQ∥BC.
又∵DO⊥PQ,
∴MC⊥MD
∴MP=
1
2CD=PD,即MP=PD=DQ=QM,
∴四边形PDQM是菱形,
∴存在满足条件的点M,且BM=BC-MC=8-6=2;
(3)PQ的中点O运动的轨迹分为两部分;

当Q在AD上时,PQ的中点O关于AF对称的一条线段,长度是相同的.起点是CD的中点、终点是AF的中点;
当Q在AB上时,PQ的中点O始终不动,此段Q中点运动的距离为0.
∴线段PQ的中点O运动的路程为:4.