Question

6．已知，矩形ABCD中，AB=4cm，BC=8cm，AC的垂直平分線EF分別交AD、BC于點E、F，垂足為O．
（1）如圖（1），連接AF、CE．
①四邊形AFCE是什么特殊四邊形？說明理由；       
②求AF的長；
（2）如圖（2），動點P、Q分別從A、C兩點同時出發(fā)，沿△AFB和△CDE各邊勻速運動一周．即點P自A→F→B→A停止，點Q自C→D→E→C停止．在運動過程中，已知點P的速度為每秒5cm，點Q的速度為每秒4cm，運動時間為t秒，當A、C、P、Q四點為頂點的四邊形是平行四邊形時，求t的值．

Answer 1

分析 （1）①先證明四邊形ABCD為平行四邊形，再根據(jù)對角線互相垂直平分的平行四邊形是菱形作出判定；
②根據(jù)勾股定理即可求AF的長；
（2）分情況討論可知，P點在BF上；Q點在ED上時；才能構(gòu)成平行四邊形，根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)列出方程求解即可．

解答 解：（1）∵四邊形ABCD是矩形，
∴AD∥BC，
∴∠CAD=∠ACB，∠AEF=∠CFE．
∵EF垂直平分AC，
∴OA=OC．
在△AOE和△COF中，
$\left\{\begin{array}{l}{∠CAD=∠ACB}\\{∠AEF=∠CFE}\\{OA=OC}\end{array}\right.$
∴△AOE≌△COF（AAS），
∴OE=OF（AAS）．
∵EF⊥AC，
∴四邊形AFCE為菱形．
②設(shè)菱形的邊長AF=CF=xcm，則BF=（8-x）cm，
在Rt△ABF中，AB=4cm，由勾股定理，得
16+（8-x）²=x²，
解得：x=5，
∴AF=5．
2）由作圖可以知道，P點AF上時，Q點CD上，此時A，C，P，Q四點不可能構(gòu)成平行四邊形；
同理P點AB上時，Q點DE或CE上，也不能構(gòu)成平行四邊形．
∴只有當P點在BF上，Q點在ED上時，才能構(gòu)成平行四邊形，
∴以A，C，P，Q四點為頂點的四邊形是平行四邊形時，
∴PC=QA，
∵點P的速度為每秒5cm，點Q的速度為每秒4cm，運動時間為t秒，
∴PC=5t，QA=12-4t，
∴5t=12-4t，
解得：t=$\frac{4}{3}$．
∴以A，C，P，Q四點為頂點的四邊形是平行四邊形時，t=$\frac{4}{3}$秒．

點評 本題考查了矩形的性質(zhì)的運用，菱形的判定及性質(zhì)的運用，勾股定理的運用，平行四邊形的判定及性質(zhì)的運用，解答時分析清楚動點在不同的位置所構(gòu)成的圖形的形狀是解答本題的關(guān)鍵．