解:(1)①∵四边形ABCD是矩形, ∴AD∥BC, ∴∠CAD=∠ACB,∠AEF=∠CFE, ∵EF垂直平分AC,垂足为O, ∴OA=OC, ∴△AOE≌△COF, ∴OE=OF, ∴四边形AFCE为平行四边形, 又∵EF⊥AC, ∴四边形AFCE为菱形, ②设菱形的边长AF=CF=xcm,则BF=(8﹣x)cm, 在Rt△ABF中,AB=4cm, 由勾股定理得42+(8﹣x)2=x2, 解得x=5, ∴AF=5cm; | |
(2)①显然当P点在AF上时,Q点在CD上,此时A、C、P、Q四点不可能构成平行四边形; 同理P点在AB上时,Q点在DE或CE上,也不能构成平行四边形, 因此只有当P点在BF上、Q点在ED上时,才能构成平行四边形, ∴以A、C、P、Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,PC=QA, ∵点P的速度为每秒5cm,点Q的速度为每秒4cm,运动时间为t秒, ∴PC=5t,QA=12﹣4t, ∴5t=12﹣4t, 解得, ∴以A、C、P、Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,秒, | |
②由题意得,以A、C、P、Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,点P、Q在互相平行的对应边上, 分三种情况: (i)如图1,当P点在AF上、Q点在CE上时,AP=CQ,即a=12﹣b,得a+b=12 | |
(ii)如图2,当P点在BF上、Q点在DE上时,AQ=CP,即12﹣b=a,得a+b=12 | |
(iii)如图3,当P点在AB上、Q点在CD上时,AP=CQ,即12﹣a=b,得a+b=12, 综上所述,a与b满足的数量关系式是a+b=12(ab≠0)。 | |