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专题 18.3 平行四边形中的动点问题
◆ 典例分析
【典例1】如图①,在▱ABCD中,AD=12.动点P以每秒5个单位长度的速度从点A出发沿A−D−A
运动,同时动点Q以每秒2个单位长度的速度从点B出发沿BC运动,当点P、点Q中有一点停止运动,另
一点也同时停止运动.设点P运动的时间为t(t>0)秒.
(1)当点P从A向D运动时,PD=______,QC=______;
当点P从D向A运动时,PA=______;(用含t的代数式表示).
(2)当直线PQ恰好平分 ▱ABCD的面积时,求t的值.
(3)如图②,点M、N分别为AD、BC的中点,当以P、Q、M、N为顶点的四边形面积是 ▱ABCD面
2
积的 时,直接写出所有满足条件的t的值.
5
【思路点拨】
本题考查了平行四边形的性质,一元一次方程的应用.
(1)根据题意列出代数式即可;
(2)当直线PQ经过 ▱ABCD的中心点O时,恰好直线PQ恰好平分 ▱ABCD的面积,则AP=CQ,分两
种情况讨论,列式计算即可求解;
(3)分五种情况讨论,列式计算即可求解.
【解题过程】
(1)解:当点P从A向D运动时,PA=5t,BQ=2t,PD=12−5t,QC=12−2t;
当点P从D向A运动时, PA=24−5t;(用含t的代数式表示).
故答案为:12−5t,12−2t,24−5t;
(2)解:当直线PQ经过 ▱ABCD的中心点O时,恰好直线PQ恰好平分 ▱ABCD的面积,∵▱ABCD,
∴AD∥BC,
∴∠CAD=∠BCA,
∵AO=CO,∠AOP=∠COQ,
∴△AOP≌△COQ,
∴AP=CQ,
∴5t=12−2t或24−5t=12−2t,
12
解得t= 或t=4;
7
(3)解:设平行四边形的高为ℎ,则平行四边形的面积为12ℎ,
6
当0<t≤ 时,PM=6−5t,QN=6−2t,
5
1 2 12
由题意得, (6−5t+6−2t)ℎ = ×12ℎ,解得t= ;
2 5 35
6 12
当 <t≤ 时,PM=5t−6,QN=6−2t,
5 5
1 2 16
由题意得, (5t−6+6−2t)ℎ = ×12ℎ,解得t= (舍去);
2 5 5
12
当 <t≤3时,PM=18−5t,QN=6−2t,
5
1 2 72
由题意得, (18−5t+6−2t)ℎ = ×12ℎ,解得t= (舍去);
2 5 3518
当3<t≤ 时,PM=18−5t,QN=2t−6,
5
1 2 4
由题意得, (18−5t+2t−6)ℎ = ×12ℎ,解得t= (舍去);
2 5 5
18 24
当 <t≤ 时,PM=5t−18,QN=2t−6,
5 5
1 2 24
由题意得, (5t−18+2t−6)ℎ = ×12ℎ,解得t= ;
2 5 5
12 24
综上,t的值为 或 .
35 5
◆ 学霸必刷
1.(23-24八年级下·河南鹤壁·期末)如图所示,等边三角形ABC的边长为10cm,射线AG∥BC,点E
从点A出发沿射线:AG以2cm/s的速度运动,同时点F从点B出发沿射线BC以3cm/s的速度运动.设
运动时间为ts,当以A,C,E,F为顶点的四边形是平行四边形时,t的值为( )
A.2或3 B.2或5 C.5或10 D.2或10
【思路点拨】
本题考查了平行四边形的判定.此题难度适中,注意掌握分类讨论思想、数形结合思想与方程思想的应用.
分别从当点F在C的左侧时与当点F在C的右侧时去分析,由当AE=CF时,以A、C、E、F为顶点四边
形是平行四边形,可得方程,解方程即可求得答案.
【解题过程】解:①当点F在C的左侧时,根据题意得:AE=2t cm,BF=3t cm,
则CF=BC−BF=10−3t(cm),
∵AG∥BC,
∴当AE=CF时,四边形AECF是平行四边形,
即2t=10−3t,
解得:t=2;
②当点F在C的右侧时,根据题意得:AE=2t cm,BF=3t cm,
则CF=BF−BC=3t−10(cm),
∵AG∥BC,
∴当AE=CF时,四边形AEFC是平行四边形,
即2t=3t−10,
解得:t=10;
综上可得:当t=2s或10s时,以A、C、E、F为顶点四边形是平行四边形.
故选:D.
2.(24-25八年级上·山东烟台·期末)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=90∘,AD=16cm,
BC=21cm,CD=13cm.动点P从点B出发,沿射线BC以每秒3cm的速度运动.动点Q同时从点A出发,
在线段AD上以每秒1cm的速度向点D运动;当动点Q到达点D时,动点P也同时停止运动.设点P的运动
时间为t秒,当以点P、C、D、Q为顶点的四边形是平行四边形时,t的值为( )
37 5 5 37 37
A.2或 秒 B. 秒 C. 或 秒 D. 秒
4 2 2 4 3
【思路点拨】
本题主要考查了平行四边形的性质,一元一次方程的应用,分两种情况:①当四边形PCDQ为平行四边形
时,②当四边形CPDQ为平行四边形时,分别结合平行四边形的性质,列出一元一次方程,解方程即可求
解.
【解题过程】
解:∵AD=16cm,动点Q同时从点A出发,在线段AD上以每秒1cm的速度向终点D运动,
∴运动时间为16÷1=16(秒),
∵BC=21cm,P的速度为每秒3cm,P到达C的时间为21÷3=7(秒),∴当P在C点以及C点的左边时,即0≤t≤7时,PC=21−3t,
当P在C的右边时,即7<t≤16时,PC=3t−21,
以点P、C、D、Q为顶点的四边形是平行四边形,
①当四边形PCDQ为平行四边形时,0<t≤7,PC=DQ,
∴16−t=21−3t,
5
解得:t= ;
2
②当四边形CPDQ为平行四边形时,7<t≤16,CP=DQ,
∴3t−21=16−t,
37
解得t= ,
4
5 37
综合上述,当t= 或 时,以点P、C、D、Q为顶点的四边形是平行四边形.
2 4
故选:C.
3.(23-24八年级下·陕西·阶段练习)如图,在平行四边形ABCD中,AB=6cm,BC=16cm,∠ABC
的平分线交AD于点F,点E是BC的中点,点P以每秒1cm的速度从点A出发,沿AD向点F运动;点Q
同时以每秒2cm的速度从点C出发,沿CB向点B运动,点P运动到F点时停止运动,点Q也同时停止运
动,当以P、Q、E、F为顶点的四边形是平行四边形时,运动的时间为( )
14 14
A.2s B.5s C.2s或 s D.5s或 s
3 3
【思路点拨】
本题考查了平行四边形的性质,角平分线,一元一次方程的应用.熟练掌握平行四边形的性质,角平分线,
一元一次方程的应用是解题的关键.
由平行四边形ABCD,BF是∠ABC的平分线,可得∠AFB=∠CBF=∠ABF,则AF=AB=6,由题意
1
得CE= BC=8,点P运动到F时间为6÷1=6s,点Q运动到E时间为8÷2=4s,当0≤t<4时,AP=t,
2
CQ=2t,则PF=6−t,QE=8−2t,当以P、Q、E、F为顶点的四边形是平行四边形时,PF=QE,即6−t=8−2t,计算求解即可;当4≤t<6时,AP=t,CQ=2t,则PF=6−t,QE=2t−8,当以P、Q、
E、F为顶点的四边形是平行四边形时,PF=QE,即6−t=2t−8,计算求解即可.
【解题过程】
解:∵平行四边形ABCD,BF是∠ABC的平分线,
∴∠AFB=∠CBF=∠ABF,
∴AF=AB=6,
∵点E是BC的中点,
1
∴CE= BC=8,
2
∴点P运动到F时间为6÷1=6s,点Q运动到E时间为8÷2=4s,
当0≤t<4时,AP=t,CQ=2t,则PF=6−t,QE=8−2t,
当以P、Q、E、F为顶点的四边形是平行四边形时,PF=QE,
∴6−t=8−2t,
解得,t=2,
当4≤t<6时,AP=t,CQ=2t,则PF=6−t,QE=2t−8,
当以P、Q、E、F为顶点的四边形是平行四边形时,PF=QE,
∴6−t=2t−8,
14
解得,t= ,
3
14
综上所述,当以P、Q、E、F为顶点的四边形是平行四边形时,运动的时间为2s或 s,
3
故选:C.
4.(23-24八年级下·四川绵阳·期末)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=6cm,BC=10cm,
动点P、Q分别从A、C同时出发,点P以1cm/s的速度由A向D运动,点Q以2cm/s的速度由C向B运
动,其中一动点到达终点时,另一动点随之停止运动,设运动时间为t秒.当点P、Q与四边形ABCD的
任意两个顶点所形成的四边形是平行四边形时,t= .
【思路点拨】本题考查平行四边形的性质、解一元一次方程,设t秒后四边形ABQP是平行四边形,由题意得,
AP=tcm,CQ=2tcm,由AP=BQ列方程求解即可;当四边形DCQP是平行四边形,由题意得,
AP=tcm,CQ=2tcm,由PD=CQ或PD=BQ列方程求解即可.
【解题过程】
解:设t秒后四边形ABQP是平行四边形,
由题意得,AP=tcm,CQ=2tcm,
则BQ=(10−2t)cm,
∵AD∥BC,
∴当AP=BQ时,四边形ABQP是平行四边形,
∴t=10−2t,
10
解得t= ,
3
10
即 秒时四边形ABQP是平行四边形;
3
当四边形DCQP是平行四边形,
则PD=(6−t)cm,
∵AD∥BC,
∴当PD=CQ时,四边形DCQP是平行四边形,
∴2t=6−t,
解得t=2,
当PD=BQ时,10−2t=6−t,
解得t=4,
10
∴ 或2或4秒时,直线PQ将四边形ABCD截出一个平行四边形,
3
10
故答案为: 或2或4.
3
5.(23-24八年级下·河南周口·期末)如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,BD⊥AC于点D,且
BD=8cm,点 M以点 A出发,沿AC方向匀速运动,速度为4cm/s;同时点 P从点 B出发,沿BA方向
匀速运动,速度为1cm/s,过点 P 的直线PQ∥AC,交BC于点Q,连接PM,设运动时间为
t(s)(0<t<2.5),当t为 时,以P、Q、D、M为顶点的四边形是平行四边形.【思路点拨】
本题考查了平行四边形的判定、等腰三角形的判定与性质、勾股定理以及分类讨论等知识;熟练掌握平行
四边形的判定和等腰三角形的判定是解题的关键.
分两种情况:①当点M在点D的上方时,PQ=BP=t,AM=4t,AD=6,得MD=AD−AM=6−4t,
由PQ∥MD,当PQ=MD时,四边形PQDM是平行四边形,得出方程,解方程即可;
②当点M在点D的下方时,PQ=BP=t,AM=4t,AD=6,得MD=AM−AD=4t−6,由PQ∥MD,
当PQ=MD时,四边形PQDM是平行四边形,得出方程,解方程即可.
【解题过程】
解:如图1所示:
∵BD⊥AC
,
∴AD=❑√AB2−BD2=❑√102−82=6,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C,即∠PBQ=∠C,
∵PQ∥AC,
∴∠PQB=∠C,
∴∠PBQ=∠PQB,
∴PB=PQ;
分两种情况:
①当点M在点D的上方时,如图2所示:由题意得:PQ=BP=t,AM=4t,AD=6,
∴MD=AD−AM=6−4t,
∵PQ∥AC,
∴PQ∥MD,
∴当PQ=MD时,四边形PQDM是平行四边形,
即:当t=6−4t时,四边形PQDM是平行四边形,
6
解得:t= (s);
5
②当点M在点D的下方时,如图3所示:
根据题意得:PQ=BP=t,AM=4t,AD=6,
∴MD=AM−AD=4t−6,
∵PQ∥AC,
∴PQ∥MD,
∴当PQ=MD时,四边形PQDM是平行四边形,
即:当t=4t−6时,四边形PQDM是平行四边形,
解得:t=2(s);
6
综上所述,当t= s或t=2s时,以P、Q、D、M为顶点的四边形为平行四边形;
5
6
故答案为: s或2s.
5
6.(23-24八年级下·山东济南·期末)如图,等腰直角三角形ABC中,AB=BC=8cm,点P从点A开始沿AB边向点B运动,过点P作PR∥BC,PQ∥AC,分别交AC,BC于R,Q.
(1)四边形PQCR的形状是______;若设AP=xcm,则四边形PQCR的面积可表示为______cm2.
(2)四边形PQCR的面积能为16cm2吗?如果能,请求出P点与A点之间的距离;如果不能,请说明理由.
【思路点拨】
此题考查了平行四边形的判定,等腰三角形的判定和性质,利用平方根解方程,正确理解平行四边形的判
定定理及图形面积的求法是解题的关键.
(1)根据两组对边分别平行证明四边形PQCR是平行四边形,利用等腰直角三角形的性质推出
AP=RP=x,PB=QB=8−x,根据面积和差计算求出四边形PQCR的面积;
(2)利用(1)列方程求解即可.
【解题过程】
(1)解:∵PR∥BC,PQ∥AC,
∴四边形PQCR是平行四边形,
∵等腰直角三角形ABC中,AB=BC=8cm,∠ABC=90°,
∴∠A=∠C=45°,
∵PR∥BC,PQ∥AC,
∴∠ARP=∠C=45°,∠PQB=∠C=45°,∠QPB=∠A=45°
∴∠A=∠ARP=45°,∠APR=90°,∠QPB=∠PQB=45°
∴AP=RP=x,PB=QB=8−x
∴四边形PQCR的面积为:
1 1 1
AB2− AP2− PB2
2 2 2
1 1 1
= ×82− x2− (8−x) 2
2 2 2
=8x−x2;
(2)解:能等于16cm2.
设当平行四边形PQCR的面积为16cm2时,即8x−x2=16,
∴x2−8x+16=0,(x−4) 2=0,
∴x−4=0
解得:x=4,
即P点与A点之间的距离为4cm时,平行四边形PQCR的面积为16cm2.
7.(23-24八年级下·湖北荆门·期中)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠ADC=90°,AD=8cm,
AB=15cm,CD=21cm,动点P从点A出发,以1cm/s的速度向终点B运动,同时动点Q从点B出发,
以2cm/s的速度沿折线B−C−D向终点D运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,
设运动时间为t秒.
(1)用含t的式子表示PB=______cm;
(2)当t为何值时,直线PQ把四边形ABCD分成两个部分,且其中的一部分是平行四边形?
【思路点拨】
本题考查平行四边形的性质,列代数式:
(1)根据路程等于速度乘以时间,列出代数式即可;
(2)分两种情况,结合平行四边形的性质,列出方程进行求解即可.
【解题过程】
(1)解:由题意,得:AP=tcm,
∴PB=AB−AP=(15−t)cm;
故答案为:(15−t).
(2)解:过点B作BE⊥CD,则:∠BEC=90°=∠ADE,
∴BE∥AD,
∵AB∥CD,
∴四边形ADEB是平行四边形,
∴DE=AB=15,BE=AD=8,∴CE=CD−DE=6,
∴BC=❑√82+62=10,
当直线PQ把四边形ABCD分成两个部分,且其中的一部分是平行四边形时,分两种情况:
①当四边形PBCQ为平行四边形时:则:PB=CQ,
∴15−t=2t−10,
25
解得:t= ;
3
②当四边形APQD为平行四边形时,则:AP=DQ,
∴t=21+10−2t,
31
解得:t= ;
3
25 31
综上:t= 或t= .
3 3
8.(23-24八年级下·河南洛阳·期中)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠C=30°,AB=8cm,动
点P从点A开始以2cm/s的速度向点C运动,动点F从点B开始以1cm/s的速度向点A运动,两点同时运
动,同时停止,运动时间为t(s).
(1)过点P作PD∥AB交BC于点D,连接DF,求证:四边形AFDP是平行四边形.
(2)当t为何值时,△PAF是等边三角形?
(3)当t为何值时,△PAF是直角三角形?请直接写出答案.
【思路点拨】
本题主要考查了平行四边形的判定,等边三角形的判定,含30度角的直角三角形的性质:
1
(1)先求出AC,进而求出AF=(8−t)cm,PC=(16−2t),再求出PD= PC=(8−t)cm得到
2
PD∥AF,PD=AF,由此即可证明四边形AFDP是平行四边形;
(2)先求出∠A=60° ,则当AF=AP时,△PAF是等边三角形,据此建立方程求解即;
(3)分当∠APF=90°时,当∠AFP=90°时,两种情况讨论求解即可.
【解题过程】
(1)证明:∵在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠C=30°,AB=8cm,∴AC=2AB=16cm,
由题意得,BF=tcm,AP=2tcm,
∴AF=(8−t)cm,PC=(16−2t),
∵PD∥AB,
∴∠PDC=∠ABC=90°,
1
∴PD= PC=(8−t)cm,
2
∴PD∥AF,PD=AF,
∴四边形AFDP是平行四边形;
(2)解:∵∠ABC=90°,∠C=30°,
∴∠A=60°
∴当AF=AP时,△PAF是等边三角形,
∴8−t=2t,
8
∴t= ,
3
8
∴当t= 时,△PAF是等边三角形;
3
(3)解:当∠APF=90°时,则∠AFP=30°,
1
∴AP= AF,
2
1
∴2t= (8−t)
2
8
∴t= ;
5
当∠AFP=90°时,则∠APF=30°,
1
∴AF= AP,
2
1
∴8−t=2t×
2
∴t=4;
8
∴当t= 或t=4时,△PAF是直角三角形.
5
9.(23-24八年级下·河北承德·期末)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=12cm,
BC=15cm.点P从A点出发,以1cm/s的速度向点D运动;同时点Q从点C出发以2cm/s的速度向点B运动.规定运动时间为t秒,当其中一点到达终点时另一点也同时停止运动.
(1)AP= ____cm,BQ=____cm(分别用含有t的式子表示);
(2)四边形APCQ可能是平行四边形吗?说明理由.
(3)当四边形PQCD的面积是四边形ABQP面积的2倍时,求出t的值.
(4)当点P、Q与四边形ABCD的任意两个顶点所形成的四边形是平行四边形时,直接写出t的值.
【思路点拨】
本题考查了列代数式、一元一次方程的应用、平行四边形的判定和性质,利用分类讨论思想是解决问题的
关键.
(1)根据路程等于速度乘以时间,即可求解;
(2)根据平行四边形的性质进行判断即可;
(3)设点A到BC距离为ℎ,根据四边形PQCD的面积是四边形ABQP面积的2倍,可列方程,解方程即
可得到答案;
(4)分四种情况讨论,根据平行四边形对边相等,列出一元一次方程,解方程即可.
【解题过程】
(1)解:∵点P以1cm/s的速度由A向D运动,点Q以2cm/s的速度由C向B运动,
∴AP=tcm,CQ=2tcm,
∴BQ=(15−2t)cm,
故答案为:t,(15−2t).
(2)四边形APCQ不可能是平行四边形,
由题意可得,AP=t,CQ=2t,若四边形APCQ是平行四边形,则AP=CQ,
但是AP≠CQ,
∴四边形APCQ不可能是平行四边形
(3)解:设点A到BC的距离为ℎ,
∵四边形PQCD的面积是四边形ABQP面积的2倍,
1 1
∴可得: ×(12−t+2t)×ℎ =2× ×(t+15−2t)×ℎ,
2 2
解得:t=6;
(4)解:若四边形APQB是平行四边形,∴AP=BQ,
∴可得:t=15−2t,
解得:t=5,
若四边形PDCQ是平行四边形,
∴PD=CQ,
∴可得:12−t=2t,
解得:t=4,
若四边形APCQ是平行四边形,
∴AP=CQ,
∴可得:t=2t,
解得:t=0(不合题意,舍去),
若四边形PDQB是平行四边形,
∴PD=BQ,
∴可得:12−t=15−2t,
解得:t=3,
综上可得:当t=4或3或5时,点P、Q与四边形ABCD的任意两个顶点所形成的四边形是平行四边形.
10.(23-24八年级下·广东广州·期中)如图,在▱ABCD中,AB=5cm,BC=9cm,动点P从点A出发,
以每秒2cm的速度沿▱ABCD的边逆时针匀速运动;动点Q同时从点A出发,以每秒3cm的速度沿
( 28)
▱ABCD的边顺时针匀速运动;设点P的运动时间为t秒 0<t< .
3
(1)当点P在BC上运动时,BP=______cm(用含t的代数式表示);
(2)当t=______秒时,P,Q两点相遇;
(3)是否存在t的值,使得以点A,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出t的值;若
不存在,请说明理由.
【思路点拨】
本题属于四边形综合题,考查了平行四边形的判定与性质、一元一次方程的应用等知识点,熟练掌握以上
知识是解题的关键.(1)结合题意利用距离=速度×时间的关系式解答即可;
(2)利用t的代数式表示出点P,Q移动的距离,再利用两点移动的距离之和为平行四边形的周长列方程
解答即可;
(3)利用分类讨论的思想方法分两种情况讨论解答:①当APCQ为平行四边形时,利用平行四边形的对
边相等的性质列出关于t的方程解答即可;②当AQCP为平行四边形时,利用同样的方法解答即可.
【解题过程】
(1)解:∵动点P从点A出发,以每秒2cm的速度沿▱ABCD的边逆时针匀速运动,
∴点Pt秒运动的距离为2tcm,
∵AB=5cm,
∴当点P在BC上运动时,BP=(2t−5)cm,
故答案为:(2t−5);
(2)解:∵在▱ABCD中,AB=5cm,BC=9cm,
∴▱ABCD的周长为28cm.
由题意得:点P经过t秒运动的距离为2tcm,点Q经过t秒运动的距离为3tcm,
∴P,Q两点相遇时,2t+3t=28,
∴5t=28,
28
∴t= .
5
28
∴当t= 秒时,P,Q两点相遇.
5
28
故答案为: ;
5
14 42
(3)解:存在t的值,使得以点A,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,t的值为 秒或 秒.理
5 5
由:
①当APCQ为平行四边形时,如图,
由题意得:PC=(14−2t)cm,AQ=3tcm,
∵四边形APCQ为平行四边形,
∴14−2t=3t,∴5t=14,
14
∴t= .
5
②当AQCP为平行四边形时,如图,
由题意得:AQ=(28−3t)cm,PC=(2t−14)cm,
∵四边形APCQ为平行四边形,
∴28−3t=2t−14,
∴5t=42,
42
∴t= .
5
14 42
综上,存在t的值,使得以点A,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,t的值为 秒或 秒.
5 5
11.(23-24八年级下·河南开封·期中)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AD=18,BC=30,
AB=DC=12,动点P从点D出发,以每秒1个单位长的速度沿线段DA的方向向点A运动,动点Q从点C
出发,以每秒2个单位长的速度沿射线CB的方向运动,点P、Q分别从点D、C同时出发,当点P运动到
点A时,点Q随之停止运动.设运动的时间为t(秒).
(1)当t=3时,△APQ的面积为______;
(2)若四边形ABQP为平行四边形,求运动时间t;
(3)是否存在t,使得以A、P、Q三点为顶点的三角形是以AQ为底的等腰三角形?若存在,直接写出t
的值;若不存在,说明理由.
【思路点拨】
本题考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质等知识,解决问题的关键是
正确分类,列出方程求解.
(1)作AE⊥BC,DF⊥BC,证明△ABE≌△DCF,从而求得EB=CF=6,进而求得AE和DF的长,
进一步求得结果;(2)由AP=BQ列出方程求得结果;
(3)作PG⊥BC于G,DF⊥BC于F,以A、P、Q三点为顶点的三角形是以AQ为底的等腰三角形,即
PQ=AP, 据此求解即可.
【解题过程】
(1)如图1,
作AE⊥BC于E,作DF⊥BC于F,
∴∠AEB=∠DFC=90°,
∴AE∥DF,
∵AD∥BC,
∴AE=DF,四边形AEFD是平行四边形,
∴EF=AD=16,
∵AB=CD,
∴Rt△ABE≌Rt△DCF(HL),
BC−EF
∴BE=CF= =6,
2
∴AE=❑√AB2−BE2=❑√122−62=6❑√3,
当t=3时,PD=3,
∴AP=AD−PD=18−3=15,
1 1
∴S = AP⋅AE= ×15×6❑√3=45❑√3,
△APQ 2 2
故答案为:45❑√3;
(2)∵AD∥BC,
∴当AP=BQ时,四边形ABQP是平行四边形,
∴18−t=30−2t,
∴t=12;
(3)如图,作PG⊥BC于G,DF⊥BC于F,以A、P、Q三点为顶点的三角形是以AQ为底的等腰三角形,即PQ=AP,
∵PG=DF=6❑√3,QG=CQ−CF−GQ=t−6,
∴PQ2=PG2+QG2=(6❑√3) 2+(t−6) 2,
∴(6❑√3) 2+(t−6) 2=(18−t) 2,
15
∴t= ,
2
12.(2025八年级下·全国·专题练习)如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,BD⊥CD,
AB=6cm,BC=10cm.点E从点D出发沿DA方向以2cm/s的速度匀速运动,到点A时停止运动,连接
EO并延长交BC于点F.设运动时间为ts.
(1)当t为何值时,四边形EDCF是平行四边形?并说明理由;
(2)当t=3s时,求四边形OFCD的面积.
【思路点拨】
(1)当运动的时间为ts时,DE=2t,FC=10−2t,因为四边形EDCF是平行四边形,所以ED∥FC,
当ED=FC时,四边形EFCD是平行四边形,可得关于t的方程10−2t=2t,解方程求出t的值;
(2)过点D作DM⊥BC于点M,过点O作ON⊥BC于点N,利用三角形的面积公式求出DM的长度,
从而可求△DBC的面积,根据三角形中位线的性质可求出ON的长度,从而可求△BOF的面积,用
△DBC的面积减去△BOF的面积即可得到四边形OFCD的面积.
【解题过程】
(1)解:当t=2.5s时,四边形EDCF是平行四边形,
理由如下:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC=10cm,BO=DO,∴∠EDO=∠FBO,
{∠EDO=∠FBO
)
在△DEO和△BFO中, DO=BO ,
∠EOD=∠FOB
∴△DEO≌△BFO(ASA),
∴DE=BF=2t.
∵BC=10cm,
∴CF=(10−2t)cm.
∵CF∥ED,
CF=ED,即10−2t=2t时,
四边形EDCF是平行四边形,
解得:t=2.5s;
(2)解:如图所示,过点D作DM⊥BC于点M,过点O作ON⊥BC于点N,
∵BD⊥CD,AB=6cm,BC=10cm,
∴在Rt△DBC中,由勾股定理,得BD=8cm,
1 1
由三角形的面积公式,得S = BD⋅CD= BC⋅DM,
△BDC 2 2
∴6×8=10DM,
∴DM=4.8cm,
∵ON⊥BC,DM⊥BC,
∴DM∥ON,
∵DO=BO,
1
∴ON= DM=2.4cm,
2
1
∵S = ×6×8=24(cm2),
△BDC 2
当t=3s时,DE=BF=6cm,
1
∴S = ×2.4×6=7.2(cm2),
△BOF 2∴S =24−7.2=16.8(cm2).
四边形OFCD
13.(24-25八年级上·山东潍坊·期末)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=12cm,BC=16cm.
点P从点D出发,以1cm/s的速度向点A运动,同时点Q从点B出发,沿着射线BC以3cm/s的速度向右
运动,当动点P到达端点A时另一个动点Q也随之停止运动.设运动时间为ts.
(1)在点P,Q运动过程中,AP=___________cm,BQ=___________cm;
(2)连接BP,AQ,若BP与AQ互相平分,求此时t的值;
(3)在点P,Q运动过程中,是否存在以点P,Q,C,D为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出
此时的运动时间t;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)根据AD=12cm,BC=16cm,点P从点D出发,以1cm/s的速度向点A运动,同时点Q从点B出发,
沿着射线BC以3cm/s的速度向右运动,列出代数式即可解决;
(2)根据BP与AQ互相平分,得四边形ABQP是平行四边形,所以AP=BQ,得12−t=3t,解方程即可
解答;
(3)有两种情况:①点Q在线段BC上,②点Q在线段BC的延长线上,根据平行四边形对边相等列出方
程解答即可.
【解题过程】
(1)解:∵AD=12cm,点P从点D出发,以1cm/s的速度向点A运动,
∴DP=tcm,
∴AP=(12−t)cm,
∵BC=16cm,点Q从点B出发,沿着射线BC以3cm/s的速度向右运动,
∴BQ=3tcm,
故答案为:(12−t),3t;
(2)解:若BP与AQ互相平分,则ABQP是平行四边形,
∴AP=BQ,
即12−t=3t,
解得:t=3;(3)解:存在,理由如下:
①点Q在线段BC上,
当PD=CQ时,以点P,Q,C,D为顶点的四边形是平行四边形,
此时PD=tcm,QC=(16−3t)cm,
即t=16−3t,
解得t=4;
②点Q在线段BC的延长线上,
当PD=CQ时,以点P,Q,C,D为顶点的四边形是平行四边形,
此时PD=tcm,QC=(3t−16)cm,
即t=3t−16,
解得t=8;
综上所述,存在以点P,Q,C,D为顶点的四边形是平行四边形,此时的运动时间为4s或8s.
14.(23-24八年级下·四川德阳·期中)已知,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=∠ADC,
AD=3,AB=❑√10.
(1)如图1,求BC长.
(2)如图2,点E在BC的延长线上,连接DE,若DE=CE,且四边形ABCD的面积为9.求DE的长.
(3)如图3,在(2)的条件下,动点P从点A出发沿AD以每秒0.5个单位长度的速度向终点D匀速运动,
动点Q从点E出发以每秒3.5个单位长度的速度沿EB向终点B匀速运动.点P和点Q同时出发,当点Q
到达终点停止运动时点P也随之停止运动,当运动时间t(秒)为何值时,以C、D、P、Q四点为顶点的
四边形是平行四边形?
【思路点拨】
此题是四边形综合题,主要考查了平行四边形的性质与判定,勾股定理,解本题的关键是熟练掌握平行四
边形的性质与判定.
(1)先证明四边形ABCD是平行四边形,再由平行四边形的性质可得结果;
(2)过点D作DH⊥BE,设EC=ED=x,由勾股定理列出方程求解即可得出结论;
(3)分为当点Q在线段CE上时及当点Q在线段BC上时两种情况进行讨论,再利用平行四边形的判定列
出方程求解即可.【解题过程】
(1)解:∵A∥BC,
∴∠A+∠ABC=180°,
∵∠ABC=∠ADC
∴∠A+∠ADC=180°,
∴AB∥CD,
∵AD∥BC
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=AD=3;
(2)如图2,过点D作DH⊥BE,设DE=x,
∴EC=ED=x,
∵▱ABCD的面积为9,BC=3,
∴S =3DH=9,
▱ABCD
∴DH=3,
∵▱ABCD中,AB=❑√10,
∴CD=AB=❑√10,
∴CH=1,
∴HE=x−1,
∵在Rt△DHE中,DH2+H E2=DE2,
∴32+(x−1) 2=x2,
∴x=5,
∴DE=5;
(3)如图3,当点Q在线段CE上时,由题意得:PD=3−0.5t,CQ=5−3.5t,
∵PD∥CQ,
∴只要使PD=CQ,四边形PCQD是平行四边形,
∴3−0.5t=5−3.5t
2
解得:t= ,
3
当点Q在线段BC上时,
由题意得:PD=3−0.5t,CQ=3.5t−5,
∵PD∥CQ,
∴只要使PD=CQ,四边形PQCD是平行四边形,
∴3−0.5t=3.5t−5,
解得:t=2,
2
综上所述:t=2或 时,以C、D、P、Q四点为顶点的四边形是平行四边形.
3
15.(23-24八年级下·全国·单元测试)如图四边形ABCD是平行四边形,点P为AD边上一动点,连接
CP并延长交BA的延长线于点M,过M作MN⊥BC,垂足是 N,连接AN,NP,设点 P 运动时间为t
(s)解答下列问题:
(1)若AD=6cm,CD=2cm,∠B=45°,点 P 从点A 出发沿AD方向运动速度为3cm/s.当t为何
值时,四边形ACDM是平行四边形?
(2)在(1)的条件下是否存在某一时刻t,使四边形ANPM是平行四边形?若存在求出相应的t的值;
若不存在请说明理由.
【思路点拨】
本题考查平行四边形的性质及判定,勾股定理,运用反证法是解题的关键.(1)连接AC,MD,当AP=DP时,可推出△APM≌△DCM(ASA),得到MP=CP,从而四边形
ACDM是平行四边形,根据AP=3tcm,DP=AD−AP=6−3t(cm),代入AP=DP,即可求解;
(2)根据已知条件得出BN=MN,由四边形ABCD是平行四边形得到AP∥BC,假设四边形ANPM是
平行四边形,则PN∥AB,得到四边形ABNP是平行四边形,从而得到PN=AB=AM=2,
2❑√2
BM=❑√BN2+M N2=3❑√2t,根据BM=AB+AM得到得t= .另外若四边形ANPM是平行四边形,
3
2❑√2
AM平行且等于CD,从而四边形ACDM是平行四边形,由(1)可得此时t=1s,与当t= s时,四边
3
形ABNP是平行四边形相矛盾,即四边形ANPM不是平行四边形.
【解题过程】
(1)解:连接AC,MD,
∵在▱ABCD中,AB∥CD,
∴∠MAP=∠CDP,
∵∠MPA=∠CPD
∴当AP=DP时,△APM≌△DCM(ASA),
∴MP=CP,
∴四边形ACDM是平行四边形.
∵AP=3tcm,DP=AD−AP=6−3t(cm),
∴3t=6−3t,
解得t=1,
∴当t=1s时,四边形ACDM是平行四边形.
(2)解:∵MN⊥BC,
∴∠MNB=90°,
∵∠B=45°,
∴∠BMN=90°−∠B=45°,
∴∠B=∠BMN,∴BN=MN,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AP∥BC,
假设四边形ANPM是平行四边形,则PN∥AM,PN=AM,
∴PN∥AB
∵AP∥BN
∴四边形ABNP是平行四边形,
∴PN=AB=2,NB=AP=3t,
∴AM=PN=2,MN=NB=3t,
∴BM=❑√BN2+M N2=3❑√2t
又∵BM=AB+AM
∴3❑√2t=2+2,
2❑√2
解得t= ,
3
2❑√2
∴当t= s时,四边形ANPM是平行四边形,
3
若四边形ANPM是平行四边形,则PN∥AM,PN=AM,
∵AM=AB=CD
∴AM平行且等于CD
∴四边形ACDM是平行四边形,
由(1)可得此时t=1s,
2❑√2
与当t= s时,四边形ABNP是平行四边形相矛盾,
3
∴四边形ANPM不是平行四边形.
16.(23-24八年级下·江苏镇江·期中)如图,▱ABCD的顶点B与坐标原点重合,点C在x轴上,点A的
坐标为(3,4),AD=8.动点P从点D出发沿DA以1个单位每秒的速度向终点A运动,同时点Q从点B
出发,以3个单位每秒的速度沿射线BC运动,当点P到达终点时,点Q也随之停止运动,设点P的运动
时间为t秒(t>0).(1)求CD的长;
(2)连结PQ,是否存在t的值,使得PQ与CD互相平分?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;
(3)若点P关于直线DQ对称的点恰好落在直线CD上,请直接写出点P的坐标.
【思路点拨】
(1)根据A的坐标求出OA,然后利用平行四边形的性质求解即可;
(2)由PQ与CD互相平分,可得四边形DPCQ是平行四边形,则DP=CQ,可得关于t的方程,求解即
可;
(3)分Q在线段BC上和线段BC的延长线讨论即可.
【解题过程】
(1)解:∵点A的坐标为(3,4),
∴AO=❑√32+42=5,
∵▱ABCD的顶点B与坐标原点重合,
∴CD=AO=5;
(2)解:如图,连接PC,DQ,
∵PQ与CD互相平分,
∴四边形DPCQ是平行四边形,
∴DP=CQ,∵▱ABCD的顶点B与坐标原点重合,点C在x轴上, AD=8,
∴OC=8,
∵动点P从点D出发沿DA以1个单位每秒的速度向终点A运动,同时点Q从点B出发,以3个单位每秒
的速度沿射线BC运动,
∴AP=t,CQ=3t,
∴t=3t−8,
∴t=4,
∴存在,当t=4时,PQ与CD互相平分;
(3)解:当分Q在线段BC上时,如图,
∵P,P 关于DQ对称,
1
∴∠ADQ=∠CDQ,
∵四边形AOCD是平行四边形,
∴AD∥OC,
∴∠ADQ=∠DQC,
∴∠DQC=∠CDQ,
∴CQ=CD=5,
∴OQ=OC−CQ=3,
∴t=3÷3=1,
∴DP=1,
∴AP=AD−DP=7,
∴P(10,4);
当Q在线段BC的延长线时,如图,过D作DH⊥OC于Q,∵P,P 关于DQ对称,
1
∴∠1=∠2,
∵AD∥OC,
∴∠1=∠DQC,
又∠2=∠CDQ,
∴∠DQC=∠CDQ,
∴CQ=CD=5,
∴OQ=OC+CQ=13,
13
∴t=13÷3= ,
3
13
∴DP= ,
3
11
∴AP=AD−DP= ,
3
(20 )
∴P ,4 ;
3
(20 )
综上,P的坐标为(10,4)或 ,4 .
3
17.(23-24八年级下·广东梅州·期末)已知在▱ABCD中,动点P在AD边上,以每秒0.25cm的速度从
点A向点D运动.
(1)如图1,在运动过程中,若CP平分∠BCD,且满足CD=CP,求∠B的度数.(2)在(1)的条件下,若AB=2cm,求△PCD的面积.
(3)如图2,另一动点Q在BC边上,以每秒1cm的速度从点C出发,在BC 间往返运动,P,Q两点同
时出发,当点P到达点D时停止运动(同时 Q点也停止),若AD=6cm,求当运动时间为多少秒时,以
P,D,Q,B四点组成的四边形是平行四边形.
【思路点拨】
(1)由平行线的性质和角平分线定义可得∠DPC=∠PCD,则可得DP=DC,再结合CD=CP可得
△DPC是等边三角形,进而可得∠B=∠D=60°.
(2)作CH⊥AD于H点,由平行四边形的性质可得DC=2cm,再根据等边三角形面积公式计算即可.
(3)根据题意可得, P点从A点运动到D点停止时,Q点需往返运动2次.由四边形ABCD是平行四边
形可得AD∥BC,因此PD∥BQ.若以P、D、Q、B四点组成的四边形是平行四边形,则PD=BQ,设
运动时间为t秒,分4种情况讨论:①0≤t≤6,②6<t≤12,③12<t≤18,④18<t≤24,根据PD=BQ
列方程,即可求出t的值.
【解题过程】
(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠B=∠D,AD∥BC,
∴∠DPC=∠PCB,
∵CP平分∠BCD,
∴∠PCB=∠PCD,
∴∠DPC=∠PCD,
∴DP=DC,
又∵CD=CP,
∴DP=DC=CP,
∴△DPC是等边三角形,
∴∠D=60°,
∴∠B=60°.
(2)如图,作CH⊥AD于H点,∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DC=AB=2cm,
∵△DPC是等边三角形,
∴DP=DC=2cm,
1
∴DH= DP=1cm,
2
∴CH=❑√DC2−DH2=❑√3cm,
1 1
∴S = DP⋅CH= ×2×❑√3=❑√3cm2 .
△PCD 2 2
(3)由题知P点从A点运动到D点需要6÷0.25=24s,Q点从C点运动到B点需要6÷1=6s,因此P点
从A点运动到D点停止时,Q点需往返运动2次.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴PD∥BQ,
若以P、D、Q、B四点组成的四边形是平行四边形,则PD=BQ.
设运动时间为t秒,
①当0≤t≤6时,PD=6−0.25t,BQ=6−t,
∴6−0.25t=6−t,
此方程无解;
②当6<t≤12时,PD=6−0.25t,BQ=t−6,
∴6−0.25t=t−6,
解得t=9.6;
③当12<t≤18时,PD=6−0.25t,BQ=6×3−t=18−t,
∴6−0.25t=18−t,
解得t=16;
④当18<t≤24时,PD=6−0.25t,BQ=t−6×3=t−18,
∴6−0.25t=t−18,
解得t=19.2.
综上,当运动时间为9.6秒或16秒或19.2秒时,以P、D、Q、B四点组成的四边形是平行四边形.
18.(23-24九年级下·广西梧州·阶段练习)如图,在平行四边形ABCD中,∠BAC=90°,CD=12cm,
AC=16cm.动点P从点A出发沿AD以1cm/s速度向终点D运动,同时点Q从点C出发,以4cm/s速度沿射线CB运动,当点P到达终点时,点Q也随之停止运动,设点P的运动时间为t秒(t>0).
(1)当点Q在线段CB延长线上时,用含t的代数式表示线段BQ的长;
(2)连结PQ,是否存在t的值,使得PQ与AB互相平分?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由;
(3)若点P关于直线AQ对称的点恰好落在直线AB上,请求出t的值.
【思路点拨】
本题主要考查了平行四边形的性质,勾股定理,掌握平行四边形的性质是解题的关键.
(1)根据平行四边形的性质及勾股定理即可解答.
(2)连接PB、AQ,根据题意得到四边形APBQ是平行四边形,AP=BQ,列式求解即可.
(3)分两种情况∶①当点P关于直线AQ对称的点恰好落在点A下方时;②当点P关于直线AQ对称的点
恰好落在点A上方时,根据平行四边形的性质即可解答
【解题过程】
(1)解: ∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=DC=12,
∵∠BAC=90°,
∴CB=❑√AC2+AB2=❑√162+122=20,
当点Q在线段CB延长线上时,QB=CQ−CB=4t−20(t>5)
(2)存在,理由如下:
如图1,连接PB、AQ,
∵PQ与AB互相平分,则四边形APBQ是平行四边形,
∴AP=BQ,
∴t=4t−20,20
解得:t= ,
3
20
∴当t的值为 时;PQ与AB互相平分;
3
(3)分两种情况:
①当点P关于直线AQ对称的点恰好落在点A下方时,如图2,
由对称的性质得:∠PAQ=∠P′ AQ,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠PAQ=∠AQB,
∴∠P′ AQ=∠AQB,
∴BQ=AB=12,
∴CQ=CB−BQ=20−12=8,
即4t=8,解得:t=2;
②当点P关于直线AQ对称的点恰好落在点A上方时,如图3,
由对称的性质得:∠PAF=∠P′ AF,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠PAF=∠BQA,
∵∠P′ AF=∠BAQ,
∴∠BQA=∠BAQ,∴BQ=AB=12,
∴CQ=CB+BQ=20+12=32,
即4t=32,解得:t=8;
综上所述,t的值为2或8.
19.(23-24八年级下·江苏苏州·期中)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=60°,∠C=90°,
AB=6cm,AD=10cm.动点M从点B出发沿边BC以2cm/s速度向终点C运动;同时动点N从点D出发,
以4cm/s速度沿射线DA运动,当点M到达终点时,点N也随之停止运动,设点M运动的时间为ts.
(1)当t=3时,AM=__________;
(2)是否存在t的值,使得A,B,M,N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出t的值;若不存在,
请说明理由;
(3)若动点M关于直线BN对称的点恰好落在直线AB上,请直接写出t的值.
【思路点拨】
本题考查了平行四边形的判定和性质,勾股定理,直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质,轴对称
的性质,熟练掌握平行四边形的判定和性质,勾股定理,轴对称的性质是解决问题的关键.
(1)当t=3时,BM=6cm,可知△ABM为等边三角形,即可求得AM=AB=6cm;
5 5
(2)由题意可知,DN=4t,BM=2t,分两种情况:当0≤t< 时,点N在点A右侧,当 <t≤6时,点
2 2
N在点A左侧,建立等式即可求解;
(3)分两种情况:当对称点F落在线段AB上时,当对称点F落在线段AB的延长线上时,建立等式即可求
解.
【解题过程】
(1)解:当t=3时,BM=2×3=6cm,
又∵∠B=60°,AB=6cm,
∴△ABM为等边三角形,
∴AM=AB=6cm,
故答案为:6cm;
(2)∵AD∥BC,∠C=90°,∴∠D=90°,
过点A作AE⊥BC,
∵∠B=60°,AB=6cm,则∠AEB=∠AEC=90°,∠BAE=30°,
1
∴BE= AB=3cm,四边形ADCE是矩形,
2
∴CE=AD=10cm,则BC=13cm,
∴13÷2=6.5,则0≤t≤6.5,
由题意可知,DN=4t,BM=2t,
5
当0≤t< 时,点N在点A右侧,则AN=AD−DN=10−4t,
2
∵AD∥BC,
∴当AN=BM时,四边形ABMN是平行四边形,
5
即:10−4t=2t,解得:t= ;
3
5
当t= 时,点N与点A重合,符不符合题意;
2
5
当 <t≤6.5时,点N在点A左侧,则AN=4t−10,
2
∵AD∥BC,
∴当AN=BM时,四边形BMAN是平行四边形,
即:4t−10=2t,解得:t=5;
5
综上,当t= 或t=5时,使得A,B,M,N为顶点的四边形为平行四边形;
3
(3)如图,当对称点F落在线段AB上时,根据题意,得BN平分∠ABC,
此时,由(2)可知AN=10−4t,∵AD∥BC,∠ABC=60°,BN平分∠ABC,
∴∠ABN=∠CBN=∠ANB=30°,
∴AB=AN=6cm,即:10−4t=6,
解得:t=1;
如图,当对称点F落在线段AB的延长线上时,根据题意,得BN的反向延长线BG平分∠FBC,此时,由
(2)可知AN=4t−10,
∵AD∥BC,∠ABC=60°,BG平分∠FBC,
∴∠BAN=∠ABC=∠CBG=∠FBG=60°,则∠ABN=∠FBG=60°,
∴∠ABN=∠BAN=60°,
∴△ABN为等边三角形,
∴AN=AB=6cm,即:4t−10=6,
解得:t=4,
综上,动点M关于直线BN对称的点恰好落在直线AB上时,t=1或t=4.
20.(23-24八年级下·河北保定·期中)如图,在平行四边形ABCD中,AE平分∠BAD,交BC于点E,
CF平分∠BCD,交AD于点F.
(1)若AB=3,AD=6,求BE,EC的长;
(2)求证:四边形AECF为平行四边形;
(3)若AB=1,AD>AB,∠B=60°,动点P,Q分别从B,C两点同时出发,沿△BAE和△DFC各边
运动,点P沿B→A→E→B运动,点Q沿C→D→F→C运动,点P的运动速度为1个单位长度/秒,
点Q的运动速度是点P的2倍,点Q到达点C时,两点同时停止运动,设运动时间为t秒,直接写出t为
何值时,四边形BPDQ是平行四边形.【思路点拨】
本题考查了平行四边形的性质与判定,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定,熟练掌握知识点是
解题的关键.
(1)根据角平分线的意义及平行四边形的性质可证∠BAE=∠BEA,则BE=AB=3,因此
EC=BC−BE=3;
(2)由等腰三角形的判定及平行四边形的性质可证AF=CE,而AF∥CE,故得证;
(3)△ABE、△CDF为边长为1的等边三角形, 则①当点P在AB上,点Q在CD上时,可得t=1−2t;
②当点P在AE上,点Q在CF上时,可得t−1=3−2t,分别求解即可.
【解题过程】
(1)解:∵AE平分∠BAD,
1
∴∠FAE=∠BAE= ∠BAD.
2
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠FAE=∠BEA,
∴∠BAE=∠BEA,
∴BE=AB=3,EC=BC−BE=6−3=3;
(2)证明:∵CF平分∠BCD,
∴与(1)同理可得CD=FD.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AD=BC,AD∥BC,
∴BE=FD,
∴AD−FD=BC−BE,
∴AF=CE.
又∵AF∥CE,
∴四边形AECF为平行四边形;
(3)解:∵AB=BE,∠B=60°,AB=1,
∴△ABE为边长为1的等边三角形,同理△CDF也为边长为1的等边三角形.
①当点P在AB上,点Q在CD上时,如图.当BP=DQ时四边形BPDQ为平行四边形,
∵BP=t,CQ=2t,
∴t=1−2t,
1
∴t= ;
3
②当点P在AE上,点Q在CF上时,如图.
当AP=CQ时,
∵四边形AFCE为平行四边形,
∴∠EAF=∠ECF,
∵AD=BC,
∴△ADP≌△CBQ,
∴DP=BQ,
同理可证:△BAP≌△DCQ,
∴BP=QD,
∴此时四边形BPDQ为平行四边形,
∴t−1=3−2t,
4
∴t= ,
3
1 4
综上所述,t的值为 或 .
3 3
21.(23-24八年级下·广东广州·期中)如图,等边△ABC的边长为8,动点M从点B出发,沿
B→A→C→B的方向以3cm/s的速度运动,动点N从点C出发,沿C→A→B→C方向以2cm/s的速
度运动.(1)若动点M、N同时出发,经过几秒钟两点第一次相遇?
(2)若动点M、N同时出发,且其中一点到达终点时,另一点即停止运动.那么运动到第几秒钟时,点
A、M、N以及△ABC的边上一点D恰能构成一个平行四边形?请画出对应的图形,并求出时间t和CD的
值.
【思路点拨】
(1)设经过t秒钟两点第一次相遇,然后根据点M运动的路程+点N运动的路程=AB+CA列方程求解即
可;
8 8 16 16
(2)分四种情况进行讨论:当0≤t≤ 时,当 <t≤4时,当4<t≤ 时,当 <t≤8时,分别画出图形
3 3 3 3
进行求解即可.
【解题过程】
(1)解:设经过t秒钟两点第一次相遇,由题意得:
3t+2t=16,
16
解得:t= ,
5
16
∴经过 秒钟两点第一次相遇;
5
8
(2)解:①当0≤t≤ 时,点M、N、D的位置如图所示:
3
∵四边形ANDM为平行四边形,
∴DM=AN,DM∥AN,DN∥AB,
∴∠MDB=∠C=60°,∠NDC=∠B=60°,∴∠NDC=∠C,∠MDB=∠B,
∴ND=NC,BM=DM,
∴BM+CN=DM+NC=AN+NC=AC=8,
8
即:3t+2t=8,t= ,
5
8 16
∴CN=2× = ,
5 5
∵ND=NC,∠C=60°,
∴△CDN为等边三角形,
16
∴CD=CN= ;
5
8
②当 <t≤4时,此时A、M、N三点在同一直线上,不能构成平行四边形;
3
16
③4<t≤ 时,点M、N、D的位置如图所示:
3
∵四边形ANDM为平行四边形,
∴DN=AM,DM=AN,DM∥AB,DN∥AC,
∴∠NDB=∠ACB=60°,∠MDC=∠B=60°,
∴∠MDC=∠C,
∴MD=MC,
∴AN=MC,
∴AB+AM+AC+AN
=AB+AM+AC+CM
=AB+AC+AM+CM
=AB+AC+AC
=8+8+8
=24,
∴3t+2t=24,24
解得:t= ,
5
MC=AB+AC−(AB+AM)
=8+8−3t
24
=16−3×
5
8
= ,
5
∵MD=MC,∠C=60°,
∴△MDC为等边三角形,
8
∴CD=MC= ;
5
16
④当 <t≤8时,点M、N、D的位置如图所示:
3
∵四边形ADMN为平行四边形,
∴MN∥AC,
∴∠NMB=∠C=60°,
∴∠B=∠NMB=60°,
∴△BMN为等边三角形,
∴BN=BM,
∵BN=16−2t,BM=24−3t,
∴16−2t=24−3t,
解得:t=8,
此时M、N重合,不能构成平行四边形.
8 24 16 8
综上分析可知:运动了 秒或 秒时,A、M、N、D四点能够成平行四边形,CD= 或 .
5 5 5 5
22.(23-24八年级上·吉林·期末)如图,在▱ABCD中,BD为对角线,EF垂直平分BD分别交AD、
BC于点E、F,交BD于点O.(1)试说明:BF=DE;
(2)试说明:△ABE≌△CDF;
(3)如果在▱ABCD中,AB=5,AD=10,有两动点P、Q分别从B、D两点同时出发,沿△BAE和
△DFC各边运动一周,即点P自B→A→E→B停止,点Q自D→F→C→D停止,点P运动的路程是m,点
Q运动的路程是n,当四边形BPDQ是平行四边形时,求m与n满足的数量关系.(画出示意图)
【思路点拨】
(1)根据ASA证△EOD≌△FOB即可;
(2)推出DE=BF,根据平行四边形性质求出∠A=∠C,推出AE=CF,根据SAS证△ABE≌△CDF
即可;
(3)求出△DFC的周长,分为三种情况,①当P在AB上,Q在CD上,②当P在AE上,Q在CF上,③
当P在BE上,Q在DF上,每种情况m+n都等于△DFC的周长.
【解题过程】
(1)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠ODE=∠OBF,
∵EF垂直平分BD,
∴OB=OD,
在△OBF和△ODE中,
{∠OBF=∠ODE
)
OB=OD ,
∠BOF=∠DOE
∴△BOF≌△DOE(ASA),
∴BF=DE;
(2)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,∠A=∠C,
∵BF=DE,
∴AE=CF,
在△ABE和△CDF中,{
AB=CD
)
∠A=∠C ,
AE=CF
∴△ABE≌△CDF(SAS);
(3)解:∵EF垂直平分BD,
∴BF=DF,
∵△ABE≌△CDF,
∴DF=BE,
AE=CF,
∴△DFC的周长是
DF+CF+CD
=BF+CF+CD
=BC+CD
=15,
故△ABE的周长也是15,
①当P在AB上,Q在CD上,
∵AB∥CD,
∴∠BPO=∠DQO,
在△BPO和△DQO中
{∠BPO=∠DQO
)
∠POB=∠DOQ ,
OB=OD
∴△BPO≌△DQO(AAS),
∴BP=DQ,
∴m+n
=BP+DF+CF+CQ
=DF+CF+CQ+DQ
=DF+CF+CD
=15②当P在AE上,Q在CF上,
∵AD∥BC,
∴∠PEO=∠QFO,
∵△EOD≌△FOB,
∴OE=OF,
在△PEO和△QFO中
{∠PEO=∠QFO
)
OE=OF ,
∠EOP=∠FOQ
∴△PEO≌△QFO(ASA),
∴PE=QF,
∵AE=CF,
∴CQ=AP,
m+n
=AB+AP+DF+PQ
=CD+CQ+DF+FQ
=DF+CF+CD
=15;
③当P在BE上,Q在DF上,
∵AD=BC,
AE=CF,
∴DE=BF,
∵DE∥BF,
∴四边形BEDF是平行四边形,
∴BE=DF,BE∥DF,
∴∠PEO=∠QFO,
在△PEO和△QFO中
{∠PEO=∠QFO
)
OE=OF ,
∠EOP=∠FOQ
∴△PEO≌△QFO(ASA),
∴PE=FQ,
∴m+n
=AB+AE+PE+DQ
=CD+CF+QF+DQ
=DF+CF+CD
=15;
综上所述:m与n满足的数量关系是m+n=15.
23.(24-25八年级下·江西南昌·阶段练习)已知在平行四边形ABCD中,动点P在AD边上,以每秒
0.5cm的速度从点A向点D运动.
(1)如图1,在运动过程中,若CD=CP,CP平分∠BCD,求∠B的度数.
(2)如图3,连结BP并延长与CD的延长线交于点F,CE平分∠ACF交BF于E点,当AE⊥CE,
DF=8时,求AC的长
(3)如图4,在(1)的条件下,连结BP并延长与CD的延长线交于点F,若AB=4cm,求△APF的面积.
(4)如图2,另一动点Q在BC边上,以每秒2cm的速度从点C出发,在BC之间往返运动,P,Q两点同时出发,当点P到达点D时停止运动(同时Q点也停止),若AD=6cm,当运动时间为 秒时,以P,D,Q,
B四点组成的四边形是平行四边形.
【思路点拨】
(1)根据平行四边形的性质、角平分线的定义得到∠DPC=∠DCP,得到DP=DC,证明△PDC是等
边三角形,根据等边三角形的性质解答;
(2)延长AE交CF于点H,证明△AEC≌△HEC(ASA),可得AE=EH,AC=CH,再证明
△ABE≌△HEF(AAS),得AB=FH,然后利用线段的和差即可解决问题;
(3)作CH⊥AD,求出S ,根据三角形面积公式得到S =S ,得到答案;
△PCD △APF △PCD
(4)分0<t≤3、3<t≤6、6<t≤9、9<t≤12四种情况,根据平行四边形的性质定理列方程,解方程得到
答案.
【解题过程】
(1)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴ AD∥BC,
∴∠DPC=∠PCB,
∵CP平分∠BCD,
∴∠PCD=∠PCB,
∴∠DPC=∠DCP,
∴DP=DC,
∵CD=CP,
∴PC=CD=PD,
∴△PDC是等边三角形,
∴∠D=∠B=60°;
(2)解:如图3,延长AE交CF于点H,
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD,AB∥CD,
∵CE平分∠ACF,
∴∠ACE=∠HCE,
∵AE⊥CE,
∴∠AEC=∠HEC=90°,
∵CE=CE,
∴△AEC≌△HEC(ASA),
∴AE=EH,AC=CH,
∵ AB∥CD,
∴∠ABE=∠HFE,
∵∠AEB=∠HEF,
∴△ABE≌△HEF(AAS),
∴AB=FH,
∵AB=CD,
∴FH=CD,
∵DF=DH+FH=DH+CD=CH=8,
∴AC=CH=8;
∴AC的长为8;
(3)解:如图2,作CH⊥AD于H,
∵△PDC是等边三角形,
∴CD=PD=AB=4,∠DCH=30°,
1 1
∴DH= PD= CD=2,
2 2
∴CH=❑√3DH=2❑√3,1
∴S = ×4×2❑√3=4❑√3,
△PCD 2
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴ AB∥CD,BC∥AD,
1
∴S =S = S ,
△PBC △FAB 2 平行四边形ABCD
1
∴S +S = S ,
△ABP △PCD 2 平行四边形ABCD
∴S +S =S +S ,
△APF △ABP △ABP △PCD
∴ S =S =4❑√3cm2 ;
△APF △PCD
(4)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴ AD∥BC,
∴ PD∥BC,
要使四边形PDQB是平行四边形,则PD=BQ,
设运动时间为t秒,根据题意可知:AP=t,AD=6,
分以下四种情况:
①当0<t≤3时,PD=(6−0.5t),BQ=(6−2t)
∴6−0.4t=6−2t,
解得t=0,不合题意;
②当3<t≤6时,PD=(6−0.5t),BQ=(2t−6)
∴6−0.5t=2t−6,
解得,t=4.8;
③当6<t≤9时,PD=(6−0.5t),BQ=(18−2t)
∴6−0.5t=18−2t,
解得,t=8;
④当9<t≤12时,PD=(6−0.5t),BQ=(2t−18)
∴6−0.5t=2t−18,
解得,t=9.6;
综上所述,当运动时间为4.8秒或8秒或9.6秒时,D,Q,B四点组成的四边形是平行四边形;
故答案为:4.8秒或8秒或9.6秒.
24.(23-24八年级下·四川成都·期末)平行四边形ABCD中,BD是对角线,过点B作AD、CD的垂线,
垂足点E在AD边上,垂足点F在CD延长线上,∠A=45°,AB=6,DF=2.(1)如图1,求△BDF的面积;
(2)如图2,连接EF,点G是EF的中点,求BG的长;
(3)如图3,BF与AD交点为P,∠MBN=45°,∠MBN的两边BM,BN分别与AD,CD所在直线交
于点M、N,∠MBN绕点B逆时针旋转,当点M从点A运动到点P时,求线段BN中点H的运动路径长.
【思路点拨】
(1)根据平行四边形的性质,易证△BCF是等腰直角三角形,得到CF=BF=8,再结合三角形面积公式
求解即可;
(2)过点F作FM⊥BC于点M,交AD于点N,与BG延长线交于点L,根据等腰直角三角形的性质,得
到BM=CM=FM=4❑√2,∠CFM=45°,结合平行四边形的性质,易证△DNF是等腰直角三角形,得
出FN=❑√2,进而得到BE=MN=3❑√2,证△BGE≌△LGF(AAS),得出FL=BE=3❑√2,BG=LG,
ML=7❑√2再由勾股定理求出BL=❑√130,即可得到BG的长;
(3)延长BE、CN交于点G,取BG、BC的中点S、T,连接ST,当点M在点A位置时,点N与点G重合,
中点H与中点S重合,当点M运动到点P位置时,点N与点C重合,中点H与中点T重合,从而得出中点H
的运动路径长为ST的长,证明△BCG是等腰直角三角形,得到CG=❑√2BC=16,再利用三角形中位线定
理,求出ST的长,即可求解.
【解题过程】
(1)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C=45°,AB=CD=6,
∴CF=CD+DF=8,
∵BF⊥CD,
∴∠F=90°,
∴△BCF是等腰直角三角形,
∴CF=BF=8,
1 1
∴S = DF⋅BF= ×2×8=8;
△BDF 2 2(2)解:如图2,过点F作FM⊥BC于点M,交AD于点N,与BG延长线交于点L,
∵△BCF是等腰直角三角形,CF=BF=8
∴BC=❑√CF2+BF2=8❑√2,
∵FM⊥BC,
∴BM=CM=FM=4❑√2,∠CFM=45°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴FM⊥AD,
∴△DNF是等腰直角三角形,
∴DN=FN,DF=❑√DN2+FN2=❑√2FN=2,
∴FN=❑√2,
∴MN=FM−FN=3❑√2,
∴BE=MN=3❑√2,
∵BE∥ML,
∴∠EBG=∠L,
∵点G是EF的中点,
∴EG=FG,
在△BGE和△LGF中,
{
∠EBG=∠L
)
∠BGE=∠LGF ,
EG=FG
∴△BGE≌△LGF(AAS),
∴FL=BE=3❑√2,BG=LG,
∴ML=FM+FL=7❑√2,在Rt△BML中,BL=❑√BM2+M L2=❑√130,
1 ❑√130
∴BG= BL= ;
2 2
(3)解:如图3,延长BE、CN交于点G,取BG、BC的中点S、T,连接ST,
∵BE⊥AD,∠A=45°,
∴∠ABE=45°,
当点M在点A位置时,
∵∠MBN=ABE=45°,
∴点N与点G重合,中点H与中点S重合,
当点M运动到点P位置时,
∵∠MBN=FBC=45°,
∴点N与点C重合,中点H与中点T重合,
∴中点H的运动路径长为ST的长,
∵BC∥AD,BE⊥AD,
∴BE⊥BC,
∵∠C=45°,
∴△BCG是等腰直角三角形,
由(2)可知,BC=8❑√2,
∴CG=❑√BC2+BG2=❑√2BC=16,
∵S、T为BG、BC的中点,
∴ST是△BCG的中位线,
1
∴ST= CG=8,
2
即线段BN中点H的运动路径长为8.