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如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AB=20cm,CD=25cm.动点P、Q同时从A点出发:点P以3

来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/01 22:03:53
如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AB=20cm,CD=25cm.动点P、Q同时从A点出发:点P以3cm/s的速度沿A⇒D⇒C的路线运动,点Q以4cm/s的速度沿A⇒B⇒C的路线运动,且P、Q两点同时到达点C.

(1)求梯形ABCD的面积;
(2)设P、Q两点运动的时间为t(秒),四边形APCQ的面积为S(cm2),试求S与t之间的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,是否存在这样的t,使得四边形APCQ的面积恰为梯形ABCD的面积的
2
5
如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AB=20cm,CD=25cm.动点P、Q同时从A点出发:点P以3
(1)过点D作DE⊥BC于点E,由已知得AD=BE,DE=AB=20cm.
在Rt△DEC中,根据勾股定理得EC=15cm.由题意得
AD+DC
3=
AB+BE+EC
4,

AD+25
3=
20+AD+15
4.解得AD=5.
∴梯形ABCD的面积=
(AD+BC)×AB
2=
(5+20)×20
2=250(cm2).
(2)当P、Q两点运动的时间为t(秒)时,点P运动的路程为3t(cm),点Q运动的路程为4t(cm).
①当0<t≤
5
3时,P在AD上运动,Q在AB上运动.
此时四边形APCQ的面积S=S梯形ABCD-S△BCQ-S△CDP=70t.
②当
5
3<t≤5时,P在DC上运动,Q在AB上运动.
此时四边形APCQ的面积S=S梯形ABCD-S△BCQ-S△ADP=34t+60.
③当5<t<10时,P在DC上运动,Q在BC上运动.
此时四边形APCQ的面积S=S梯形ABCD-S△ABQ-S△ADP=-46t+460.
(3)①当0<t≤
5
3时,由S=70t=250×
2
5,解得t=
10
7.
②当
5
3<t≤5时,由S=34t+60=250×
2
5,解得t=
20
17.
又∵
5
3<t≤5,
∴t=
20
17不合题意,舍去.
③当5<t<10时,由S=-46t+460=250×
2
5,
解得t=
180
23.
∴当t=
10
7或t=
180
23时,四边形APCQ的面积恰为梯形ABCD的面积的
2
5.