（2011•大田县质检）如图，在梯形ABCD中，AD∥BC，∠B=90°，AD=16cm，AB=12cm，BC=21cm，动点P从点B出发，沿射线BC的方向以每秒2cm的速度运动到C点返回，动点Q从点A出发，在线段AD上以每秒1cm的速

Question

（2011•大田县质检）如图，在梯形ABCD中，AD∥BC，∠B=90°，AD=16cm，AB=12cm，BC=21cm，动点P从点B出发，沿射线BC的方向以每秒2cm的速度运动到C点返回，动点Q从点A出发，在线段AD上以每秒1cm的速度向点D运动，点P，Q分别从点B，A同时出发，当点Q运动到点D时，点P随之停止运动，设运动的时间为t（秒）．
（1）当t为何值时，四边形PQDC是平行四边形；
（2）当t为何值时，以C，D，Q，P为顶点的梯形面积等于60cm²？
（3）是否存在点P，使△PQD是等腰三角形？若存在，请求出所有满足要求的t的值；若不存在，请说明理由．

Answer 1

（1）∵四边形PQDC是平行四边形
∴DQ=CP
当P从B运动到C时，
∵DQ=AD-AQ=16-t，
CP=21-2t
∴16-t=21-2t
解得t=5
当P从C运动到B时，
∵DQ=AD-AQ=16-t，
CP=2t-21
∴16-t=2t-21，
解得t=(37)/(3)，
∴当t=5或(37)/(3)秒时，四边形PQDC是平行四边形；


（2）若点P、Q分别沿AD、BC运动时，
(DQ+CP)/(2)•AB＝60
即(16−t+21−2t)/(2)×12＝60
解得t=9（秒）
若点P返回时，CP=2（t-(21)/(2)），
则(16−t+2(t−(21)/(2)))/(2)×12＝60
解得t=36（秒）．
故当t=9或36秒时，以C，D，Q，P为顶点的梯形面积等60cm²；


（3）当PQ=PD时
作PH⊥AD于H，则HQ=HD
∵QH=HD=(1)/(2)QD=(1)/(2)（16-t）
由AH=BP得2t＝(1)/(2)(16−t)+t
解得t＝(16)/(3)秒；
当PQ=QD时QH=AH-AQ=BP-AQ=2t-t=t，QD=16-t，
∵QD²=PQ²=t²+12²
∴（16-t）²=12²+t²
解得t＝(7)/(2)（秒）；
当QD=PD时DH=AD-AH=AD-BP=16-2t，
∵QD²=PD²=PH²+HD²=12²+（16-2t）²
∴（16-t）²=12²+（16-2t）²
即3t²-32t+144=0
∵△＜0，
∴方程无实根，
综上可知，当t＝(16)/(3)秒或t＝(7)/(2)秒时，△PQD是等腰三角形．