Question

如圖，△ABC是邊長為6的等邊三角形，P是AC邊上一動點，由A向C運動（與A，C不重合），Q是CB延長線上一點，由B向CB延長線方向運動（Q不與B重合），連接PQ交AB于D．若兩點同時出發(fā)，以相同的速度每秒1個單位運動，運動時間為t．
（1）當∠PQC=30°時，求t的值；
（2）過P作PE⊥AB于E，過Q作QF⊥AB，交CB的延長線于F，請找出圖中在運動過程中的一對全等三角形，加以證明；
（3）在（2）的條件下，當P，Q在運動過程中線段ED的長是否發(fā)生變化？如果不變，求出線段ED的長；如果變化請說明理由．

Answer 1

考點：全等三角形的判定與性質,等邊三角形的性質

專題：動點型

分析：（1）由△ABC是邊長為6的等邊三角形，可知∠ACB=60°，再由∠BQD=30°可知∠QPC=90°，設AP=x，則PC=6-x，QB=x，在Rt△QCP中，∠BQD=30°，PC=

1

2

QC，即6-x=

1

2

（6+x），求出x的值即可；
（2）連接QE，PF，由點P、Q做勻速運動且速度相同，可知AP=BQ，再根據(jù)全等三角形的判定定理得出△APE≌△BQF；
（3）由（2）中的全等三角形得到：AE=BF，PE=QF且PE∥QF，可知四邊形PEQF是平行四邊形，進而可得出EB+AE=BE+BF=AB，DE=

1

2

AB，由等邊△ABC的邊長為6可得出DE=3，故當點P、Q運動時，線段DE的長度不會改變．

解答： 解：（1）∵△ABC是邊長為6的等邊三角形，
∴∠ACB=60°，
∵∠BQD=30°，
∴∠QPC=90°，
設AP=x，則PC=6-x，QB=x，
∴QC=QB+BC=6+x，
∵在Rt△QCP中，∠BQD=30°，
∴PC=

1

2

QC，即6-x=

1

2

（6+x），解得x=2，
∴AP=2；

（2）△APE≌△BQF或△EPD≌△FQD．以△APE≌△BQF為例，證明如下：
連接QE，PF，
又∵PE⊥AB于E，
∴∠DFQ=∠AEP=90°，
∵點P、Q速度相同，
∴AP=BQ，
∵△ABC是等邊三角形，
∴∠A=∠ABC=∠FBQ=60°，
在△APE和△BQF中，
∵∠AEP=∠BFQ=90°，
∴∠APE=∠BQF，
在△APE和△BQF中，

∠AEP=∠BFQ ∠A=∠FBQ AP=BQ

，
∴△APE≌△BQF（AAS）；

（3）當點P、Q同時運動且速度相同時，線段DE的長度不會改變．理由如下：
由（2）知，∵△APE≌△BQF，
∴AE=BF，PE=QF且PE∥QF，
∴四邊形PEQF是平行四邊形，
∴DE=

1

2

EF，
∵EB+AE=BE+BF=AB，
∴DE=

1

2

AB，
又∵等邊△ABC的邊長為6，
∴DE=3，
∴點P、Q同時運動且速度相同時，線段DE的長度不會改變．

點評：本題考查的是等邊三角形的性質及全等三角形的判定定理、平行四邊形的判定與性質，根據(jù)題意作出輔助線構造出全等三角形是解答此題的關鍵．