Question

如圖，直角梯形ABCD中，AB∥CD，∠A=90°，AB=6，AD=4，DC=3，動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)，沿A→D→C→B方向移動(dòng)，動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)A出發(fā)，在AB邊上移動(dòng)．設(shè)點(diǎn)P移動(dòng)的路程為x，點(diǎn)Q移動(dòng)的路程為y，線段PQ平分梯形ABCD的周長．
（1）求y與x的函數(shù)關(guān)系式，并求出x，y的取值范圍；
（2）當(dāng)PQ∥AC時(shí)，求x，y的值；
（3）當(dāng)P不在BC邊上時(shí)，線段PQ能否平分梯形ABCD的面積？若能，求出此時(shí)x的值；若不能，說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）過C作CE⊥AB于E，由勾股定理求得BC的值，進(jìn)而得到梯形的周長為18，由題意知，y=-x+9，由于點(diǎn)Q只在AB上，于是能確定出x的取值范圍；
（2）∵PQ∥AC，∴△BPQ∽△BCA，有，得6x-5y=42，與y=-x+9組成方程組求解即可；
（3）通過討論點(diǎn)P的位置，建立關(guān)于x，y的方程組求得x的值．
解答：解：（1）過C作CE⊥AB于E，則CD=AE=3，CE=4，可得BC=5，
所以梯形ABCD的周長為6+3+4+5=18，
PQ平分ABCD的周長，所以x+y=9，
因?yàn)?≤y≤6，所以3≤x≤9，
所求關(guān)系式為：y=-x+9，3≤x≤9；

（2）依題意，P只能在BC邊上，7≤x≤9．
PB=12-x，BQ=6-y，
因?yàn)镻Q∥AC，所以△BPQ∽△BCA，所以，得：
，即6x-5y=42，
解方程組得；

（3）梯形ABCD的面積為18，
當(dāng)P不在BC邊上，則3≤x≤7，
（a）當(dāng)3≤x＜4時(shí)，P在AD邊上，S_△APQ=xy，
如果線段PQ能平分梯形ABCD的面積，則有，
可得：，解得，（舍去），
（b）當(dāng)4≤x≤7時(shí)，點(diǎn)P在DC邊上，此時(shí)S_ADPQ=×4（x-4+y），
如果線段PQ能平分梯形ABCD的面積，則有×4（x-4+y）=9，
可得此方程組無解．
所以當(dāng)x=3時(shí)，線段PQ能平分梯形ABCD的面積．
點(diǎn)評(píng)：本題利用了梯形的性質(zhì)，相似三角形的判定和性質(zhì)，三角形的面積公式，建立方程和方程組求解，注意要針對(duì)不同情況討論，本題還利用數(shù)形結(jié)合的思想．