創新課時作業本九年級數學蘇科版
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7. 如圖,在四邊形ABCD中,AB//CD,∠C=90°,AB=6cm,CD=10cm,AD=5cm,動點P、Q分別從點A、C同時出發,點P以2cm/s的速度向點B運動,點Q以1cm/s的速度向點D運動,當一個動點到達終點時,另一個動點也立即停止運動.
(1)經過幾秒,點P、Q之間的距離為5cm?
(2)連接PD,是否存在某一時刻,使得PD恰好平分∠APQ?若存在,請求出此時的運動時間;若不存在,請說明理由.
答案:(1)1秒或$ \frac{7}{5} $秒
(2)存在,$ t=\frac{3}{2} $秒
(1)過點A作$ AE \perp CD $于點E,得$ DE=CD - AB=4 \, cm $,$ AE=\sqrt{AD^2 - DE^2}=3 \, cm $。
設運動時間為$ t $秒,$ AP=2t \, cm $,$ CQ=t \, cm $,則$ PQ^2=(10 - 2t - t)^2 + 3^2=(10 - 3t)^2 + 9 $。
令$ PQ=5 $,則$ (10 - 3t)^2 + 9=25 $,解得$ t_1=1 $,$ t_2=\frac{7}{5} $。
(2)若PD平分$ \angle APQ $,則$ \angle APD=\angle QPD $,因為$ AB//CD $,所以$ \angle APD=\angle PDQ $,故$ \angle QPD=\angle PDQ $,則$ PQ=DQ $。
$ DQ=CD - CQ=(10 - t) \, cm $,$ PQ=\sqrt{(10 - 3t)^2 + 9} $,所以$ \sqrt{(10 - 3t)^2 + 9}=10 - t $,解得$ t=\frac{3}{2} $。