如图,点P为圆上的一个动点,弦AB=3,PC是∠APB的平分线,∠BAC=30°.问:当∠PAC等于多少度时,四边形PACB有最大面积?最大面积是多少?

问题描述:

如图,点P为圆上的一个动点,弦AB=

3
,PC是∠APB的平分线,∠BAC=30°.问:当∠PAC等于多少度时,四边形PACB有最大面积?最大面积是多少?

∵∠CPB=∠BAC=30°,
而PC是∠APB的平分线,
∴∠APB=2∠CPB=60°,AC弧=BC弧
∴C点为AB弧的中点,
当P点为优弧AB的中点时,△PAB的面积最大,则四边形PACB有最大面积,
此时PC为⊙O的直径,
∴∠PAC=90°,PA=AB=

3

而∠APC=30°,
∴AC=
3
3
PA=1,
∴S△PAC=
1
2
×1×
3
=
3
2

∴四边形PACB最大面积=2S△PAC=
3

即当∠PAC等于90度时,四边形PACB有最大面积,最大面积是
3

答案解析:根据圆周角定理得∠CPB=∠BAC=30°,而PC是∠APB的平分线,所以∠APB=2∠CPB=60°,AC弧=BC弧;当P点为优弧AB的中点时,△PAB的面积最大,即四边形PACB有最大面积,此时PC为⊙O的直径,则∠PAC=90°,PA=AB=
3
,可计算∴AC=
3
3
PA=1,根据三角形面积公式得S△PAC=
3
2
,此时四边形PACB最大面积=2S△PAC=
3

考试点:垂径定理;勾股定理;圆周角定理.
知识点:本题考查了垂径定理:平分弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.也考查了含30度的直角三角形三边的关系.