Question

如圖，點P是圓上的一個動點，弦AB=

3

．PC是∠APB的平分線，∠BAC=30°．
（1）當(dāng)∠PAC等于多少度時，四邊形PACB有最大面積，最大面積是多少？
（2）當(dāng)∠PAC等于多少度時，四邊形PACB是梯形，說明你的理由．

Answer 1

分析：（1）由PC是∠APB的平分線，可知

AC

=

BC

，根據(jù)直徑所對的圓周角是直角，根據(jù)特殊角的三角函數(shù)值求出PC的值，即可求出四邊形PACB的面積．
（2）當(dāng)∠PAC=120°時，根據(jù)PC是∠APB的平分線，求出∠PAC與∠APB互補(bǔ)，即AC∥PB且AP與BC不平行，四邊形PACB是梯形；
當(dāng)∠PAC=60°時，由

AC

=

BC

可知，AC=BC，又因為∠BAC=30°，所以∠ACB=120°，∠PAC與∠ACB互補(bǔ)，故BC∥AP且AC與PB不平行，四邊形PACB是梯形．

解答：解：（1）∵PC是∠APB的平分線，
∴

AC

=

BC

．（1分）
當(dāng)PC是圓的直徑，即∠PAC=90°時，四邊形PACB面積最大．（3分）
在Rt△PAC中，∠APC=30°，AP=PB=AB=

3

，
∴PC=

AP

cos30°

=

3

•

2

3

=2．（4分）
∴S_{四邊形PACB}=2S_△ACP（5分）
=

1

2

PC•AB=

1

2

×2×

3

=

3

．（6分）

（2）當(dāng)∠PAC=120°時，四邊形PACB是梯形．（7分）
∵PC是∠APB的平分線，
∴∠APC=∠BPC=∠CAB=30°．
∴∠APB=60°．
∴∠PAC+∠APB=180°．
∴AC∥PB且AP與BC不平行．
∴四邊形PACB是梯形．（8分）
當(dāng)∠PAC=60°時，四邊形PACB是梯形．（9分）
∵

AC

=

BC

，
∴AC=BC．
又∵∠BAC=30°，
∴∠ACB=120°．
∴∠PAC+∠ACB=180°．
∴BC∥AP且AC與PB不平行．
∴四邊形PACB是梯形．（10分）

點評：本題屬動態(tài)性題目，考查的是角平分線的性質(zhì)，梯形，圓心角、弧、弦的關(guān)系及解直角三角形的關(guān)系，是一道綜合性較好的題目的題目．