2026年新起点暑假乐园八年级综合通用版第53页答案
12. 如图,等边三角形ABC的边长是4,D,E分别为AB,AC的中点,延长BC至点F,使$CF=\frac{1}{2}BC$,连接CD和EF。
(1)求证:$DE=CF$;
(2)求EF的长。

答案

(1) 证明:
∵D,E分别为AB,AC的中点,
∴DE是△ABC的中位线,
∴$DE// BC$,且$DE=\frac{1}{2}BC$,
又∵$CF=\frac{1}{2}BC$,
∴$DE=CF$。
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(2) 解:
∵$DE// CF$,且$DE=CF$,
∴四边形DEFC是平行四边形,
∴$EF=CD$。
∵△ABC是边长为4的等边三角形,
∴$AB=BC=4$,
∵D是AB的中点,由等边三角形三线合一得:
$CD⊥ AB$,$BD=\frac{1}{2}AB=2$,
在$Rt△ BCD$中,由勾股定理:
$CD=\sqrt{BC^2-BD^2}=\sqrt{4^2-2^2}=2\sqrt{3}$,
∴$EF=CD=2\sqrt{3}$。
最终结论:EF的长为$2\sqrt{3}$。
13.已知,在四边形ABCD中,AD//BC,∠ABC=∠ADC,AD=3,AB=√10。
(1)求BC的长。
(2)点E在BC的延长线上,连接DE,若∠ABC=90°−$\frac{1}{2}$∠CED,且四边形ABCD的面积为9,求DE的长度。
(3)在(2)的条件下,点E在BC的延长线上,动点P从点A出发,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线段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(单位: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?

答案

(1) 求BC的长
证明:
∵ $AD// BC$,
∴ $∠ A + ∠ ABC = 180°$,
又∵ $∠ ABC = ∠ ADC$,
∴ $∠ A + ∠ ADC = 180°$,
∴ $AB// CD$,
∴ 四边形$ABCD$是平行四边形,
∴ $BC = AD = 3$。
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(2) 求DE的长度
解:
过点$D$作$DH⊥ BC$于点$H$。
∵ 四边形$ABCD$是平行四边形,面积为9,$BC=3$,
∴ $DH = \frac{S_{ABCD}}{BC} = \frac{9}{3} = 3$。
∵ $CD = AB = \sqrt{10}$,
∴ 在$\mathrm{Rt}△ DCH$中,$CH = \sqrt{CD^2 - DH^2} = \sqrt{(\sqrt{10})^2 - 3^2} = 1$。
∵ $AD// BC$,$DH⊥ BC$,
∴ $DH⊥ AD$,即$∠ ADH = 90°$。
∵ $∠ ADC = ∠ ABC$,且$∠ ADC + ∠ CDH = 90°$,
∴ $∠ ABC + ∠ CDH = 90°$,即$∠ CDH = 90° - ∠ ABC$。
由题设$∠ ABC = 90° - \frac{1}{2}∠ CED$,得$90° - ∠ ABC = \frac{1}{2}∠ CED$,
∴ $∠ CDH = \frac{1}{2}∠ CED$,即$∠ CED = 2∠ CDH$。
设$HE = x$,在$\mathrm{Rt}△ DHE$中,$\tan∠ CED = \frac{DH}{HE} = \frac{3}{x}$,
由$∠ CED=2∠ CDH$,$\tan∠ CDH = \frac{CH}{DH} = \frac{1}{3}$,推导得$\tan∠ CED = \frac{3}{4}$,
∴ $\frac{3}{x} = \frac{3}{4}$,解得$x=4$,即$HE=4$。
在$\mathrm{Rt}△ DHE$中,$DE = \sqrt{DH^2 + HE^2} = \sqrt{3^2 + 4^2} = 5$。
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(3) 求符合条件的t值
解:
由题意得:$AP = 0.5t$,$EQ = 3.5t$,
∴ $PD = AD - AP = 3 - 0.5t$。
∵ $AD// BC$,即$PD// CQ$,
∴ 当$PD = CQ$时,以$C,D,P,Q$为顶点的四边形是平行四边形。
由(2)可知$CE = EH - CH = 4 - 1 = 3$?不对,$CE=5$,$BE=BC+CE=8$,点Q运动总时长为$\frac{8}{3.5} = \frac{16}{7}$秒,分两种情况:
1. 当点$Q$在$E,C$之间时,$CQ = CE - EQ = 5 - 3.5t$,
令$3 - 0.5t = 5 - 3.5t$,解得$t = \frac{2}{3}$;
2. 当点$Q$在$C,B$之间时,$CQ = EQ - CE = 3.5t - 5$,
令$3 - 0.5t = 3.5t - 5$,解得$t = 2$。
$\because \frac{2}{3} < \frac{16}{7}$,$2 < \frac{16}{7}$,均符合运动范围,
∴ 当$t = \frac{2}{3}$或$t=2$时,以$C,D,P,Q$四点为顶点的四边形是平行四边形。
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最终结论:
(1) $\boldsymbol{BC=3}$;
(2) $\boldsymbol{DE=5}$;
(3) 当$t$为$\boldsymbol{\frac{2}{3}}$秒或$\boldsymbol{2}$秒时,满足条件。