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。

(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,
∴ $DE=\frac{1}{2}BC$,
又∵ $CF=\frac{1}{2}BC$,
∴ $DE=CF$。
(2) 解:
∵ D,E分别为AB,AC的中点,
∴ $DE// BC$,
又∵ $DE=CF$,
∴ 四边形DEFC是平行四边形,
∴ $EF=DC$,
∵ △ABC是等边三角形,边长为4,D是AB的中点,
∴ $AB=BC=4$,$CD⊥ AB$,$BD=\frac{1}{2}AB=2$,
在$Rt△ BCD$中,由勾股定理得:
$CD=\sqrt{BC^2-BD^2}=\sqrt{4^2-2^2}=2\sqrt{3}$,
∴ $EF=2\sqrt{3}$。
∵ D,E分别为AB,AC的中点,
∴ DE是△ABC的中位线,
∴ $DE=\frac{1}{2}BC$,
又∵ $CF=\frac{1}{2}BC$,
∴ $DE=CF$。
(2) 解:
∵ D,E分别为AB,AC的中点,
∴ $DE// BC$,
又∵ $DE=CF$,
∴ 四边形DEFC是平行四边形,
∴ $EF=DC$,
∵ △ABC是等边三角形,边长为4,D是AB的中点,
∴ $AB=BC=4$,$CD⊥ AB$,$BD=\frac{1}{2}AB=2$,
在$Rt△ BCD$中,由勾股定理得:
$CD=\sqrt{BC^2-BD^2}=\sqrt{4^2-2^2}=2\sqrt{3}$,
∴ $EF=2\sqrt{3}$。
13. 已知,在四边形ABCD中,$AD// BC$,$∠ ABC=∠ ADC$,$AD=3$,$AB=\sqrt{10}$。
(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:s)为何值时,以C,D,P,Q四点为顶点的四边形是平行四边形。

(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:s)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
解:(1)
∵ $AD// BC$,
∴ $∠ A + ∠ ABC = 180°$,
又∵ $∠ ABC = ∠ ADC$,
∴ $∠ A + ∠ ADC = 180°$,
∴ $AB// CD$,
∴ 四边形$ABCD$是平行四边形,
∴ $BC = AD = 3$。
(2)
过点$D$作$DH⊥ BC$于$H$,
∵ 四边形$ABCD$是平行四边形,
∴ $CD = AB = \sqrt{10}$,
∵ 平行四边形$ABCD$的面积为$9$,$BC=3$,
∴ $3· DH = 9$,解得$DH=3$,
在$\mathrm{Rt}△ DCH$中,$CH = \sqrt{CD^2 - DH^2} = \sqrt{10 - 9} = 1$,
∵ $AB// CD$,
∴ $∠ ABC = ∠ DCE$,
由题$∠ ABC = 90° - \frac{1}{2}∠ CED$,
∴ $∠ DCE = 90° - \frac{1}{2}∠ CED$,
整理得$2∠ DCE + ∠ CED = 180°$,
在$△ DCE$中,$∠ DCE + ∠ CED + ∠ CDE = 180°$,
∴ $∠ DCE = ∠ CDE$,
∴ $CE = DE$,
设$DE = x$,则$CE = x$,$HE = CE - CH = x - 1$,
在$\mathrm{Rt}△ DHE$中,$DH^2 + HE^2 = DE^2$,
即$3^2 + (x - 1)^2 = x^2$,
解得$x=5$,
即$DE=5$。
(3)
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)知$CE=5$,分两种情况:
① 当点$Q$在$C、E$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$B、C$之间时,$CQ = EQ - CE = 3.5t - 5$,
令$3 - 0.5t = 3.5t - 5$,
解得$t=2$。
∵ $EB = BC + CE = 8$,点$Q$运动总时间为$\frac{8}{3.5} = \frac{16}{7}\ \mathrm{s}$,
$t=\frac{2}{3}<\frac{16}{7}$,$t=2<\frac{16}{7}$,均符合题意。
综上,当$t$为$\frac{2}{3}\ \mathrm{s}$或$2\ \mathrm{s}$时,以$C,D,P,Q$四点为顶点的四边形是平行四边形。
∵ $AD// BC$,
∴ $∠ A + ∠ ABC = 180°$,
又∵ $∠ ABC = ∠ ADC$,
∴ $∠ A + ∠ ADC = 180°$,
∴ $AB// CD$,
∴ 四边形$ABCD$是平行四边形,
∴ $BC = AD = 3$。
(2)
过点$D$作$DH⊥ BC$于$H$,
∵ 四边形$ABCD$是平行四边形,
∴ $CD = AB = \sqrt{10}$,
∵ 平行四边形$ABCD$的面积为$9$,$BC=3$,
∴ $3· DH = 9$,解得$DH=3$,
在$\mathrm{Rt}△ DCH$中,$CH = \sqrt{CD^2 - DH^2} = \sqrt{10 - 9} = 1$,
∵ $AB// CD$,
∴ $∠ ABC = ∠ DCE$,
由题$∠ ABC = 90° - \frac{1}{2}∠ CED$,
∴ $∠ DCE = 90° - \frac{1}{2}∠ CED$,
整理得$2∠ DCE + ∠ CED = 180°$,
在$△ DCE$中,$∠ DCE + ∠ CED + ∠ CDE = 180°$,
∴ $∠ DCE = ∠ CDE$,
∴ $CE = DE$,
设$DE = x$,则$CE = x$,$HE = CE - CH = x - 1$,
在$\mathrm{Rt}△ DHE$中,$DH^2 + HE^2 = DE^2$,
即$3^2 + (x - 1)^2 = x^2$,
解得$x=5$,
即$DE=5$。
(3)
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)知$CE=5$,分两种情况:
① 当点$Q$在$C、E$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$B、C$之间时,$CQ = EQ - CE = 3.5t - 5$,
令$3 - 0.5t = 3.5t - 5$,
解得$t=2$。
∵ $EB = BC + CE = 8$,点$Q$运动总时间为$\frac{8}{3.5} = \frac{16}{7}\ \mathrm{s}$,
$t=\frac{2}{3}<\frac{16}{7}$,$t=2<\frac{16}{7}$,均符合题意。
综上,当$t$为$\frac{2}{3}\ \mathrm{s}$或$2\ \mathrm{s}$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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