24.(14分)如图,在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,DE,BF分别平分∠ADC,∠ABC,并交线段AB,CD于点E,F(点E,B不重合).在线段BF上取点M,N(点M在BN之间),使BM=2FN.当点P从点D匀速运动到点E时,点Q恰好从点M匀速运动到点N.记QN=x,PD=y,已知y=-6x/5+12,当Q为BF中点时,y=24/5.
(1)判断DE与BF的位置关系,并说明理由.
(2)求DE,BF的长.
(3)若AD=6.
①当DP=DF时,通过计算比较BE与BQ的大小关系.
②连结PQ,当PQ所在直线经过四边形ABCD的一个顶点时,求所有满足条件的x的值.
木木小贴士:动点问题中,要关注起点、终点和运动速度。
问(1)DE与BF平行
∵DE,BF分别平分∠ADC,∠ABC,
∴∠1=∠2,∠3=∠4
∵在四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,
∴∠1+∠3=90°
∵∠1+∠5=90°
∴∠3=∠5,DE∥BE.
问(2)点P从点D匀速运动到点E时,点Q恰好从点M匀速运动到点N.两者都是匀速,但不代表两者速度相同哦。P的运动轨迹在DE上,QN=x,PD=y,已知y=-6x/5+12。
当x=0时,即y有最大值,此时y=DE=12
当y=0时,Q点在M上,MN有最大值,x=MN=10
当Q为BF中点时,y=24/5.x=6
此时MQ=10-6=4
BM=2FN
FN+6=4+2FN FN=2,BM=4
BF=10+4+2=16.
问(3)AD=6
①当DP=DF时,通过计算比较BE与BQ的大小关系。
DE=12,∠DEA=30°,将有关线段长、角度标注在图上。此时Q还是BF中点吗?显然不是,DP=DF,Q的位置发生变化。
由DP=DF,结合角度,考虑利用一下角分线,过D作AB的平行线,过B作AD的平行线,交点为G.
DF=DP=y=4,x=20/3,QM=10-20/3=10/3
BQ=10/3+4=22/3
BE=4根号3,根号3≈1.732
BQ>BE
问(3)②
过A时,利用A字形三角形相似还是很直观的。△EAP∽△BAE
AE=6根号3 AB=10根号3
PE:BQ=AE:AB=3:5
PE=12-y BQ=4+10-x y=-6x/5+12
解得x=14/3
点E,B不重合,PQ不可能过B点,排除。
当过C点时,用理用相似,CF/CD=8/12=2/3
CF/CD=FQ/DP,FQ=2+x,DP=y
x=10/3
当过D点时,P与D重合,则Q与M重合(未出发),如下图,x=10.