如图，已知四边形ABCD为矩形，AD=20cm、AB=10cm．M点从D到A，P点从B到C，两点的速度都为2cm/s；N点从A到B，Q点从C到D，两点的速度都为1cm/s．若四个点同时出发．（1）判断四边形MNPQ的形状．（2）

Question

如图，已知四边形ABCD为矩形，AD=20cm、AB=10cm．M点从D到A，P点从B到C，两点的速度都为2cm/s；N点从A到B，Q点从C到D，两点的速度都为1cm/s．若四个点同时出发．
（1）判断四边形MNPQ的形状．
（2）四边形MNPQ能为菱形吗？若能，请求出此时运动的时间；若不能，说明理由．

Answer 1

（1）四边形MNPQ是平行四边形． 理由如下：
在矩形ABCD中，AD=BC=20cm，AB=CD=10cm，且∠A=∠B=∠C=∠D=90°．
设运动时间为t秒，则AN=CQ=t cm，BP=DM=2t cm．
∴BN=DQ=（10-t）cm，CP=AM=（20-2t）cm．
由勾股定理可得，NP=√(BP2+BN2)，MQ=√(DM2+DQ2)
∴NP=MQ．
同理，可得MN=PQ．
∴四边形MNPQ是平行四边形．

（2）能．理由如下：
∵当四边形MNPQ能为菱形时，NP=QP，
∴√(BP2+BN2)=√(PC2+QC2)，∴√(4t2+(10−t)2)=√((20−2t)2+t2)，
解得 t=5．
即四边形MNPQ能为菱形时，运动时间是5 s．