解题思路:(1)由圆周角定理得∠BPC与∠BAC互补;
(2)在PA上截取PD=PC,可证明△ACD≌△BCP,则AD=PB,从而得出PA=PB+PC;
(3)容易得到△CDM∽△ACM,所以CM:AM=DM:MC=DC:AC=2:4=1:2,设DM=x,则CM=2x,BM=4-2x,PM=2-x,AM=4x,AD=AM-DM=4x-x=3x,△BPM∽△ACM,所以BP:AC=PM:CM,即3x:4=(2-x):2x,解此分式方程求出x.
(1)∵△ABC为等边三角形,∴∠BAC=60°,
∵点P为等边△ABC外接圆劣弧BC上一点,
∴四边形ABPC是圆的内接四边形
∴∠BPC+∠BAC=180°,
∴∠BPC=120°,
(2)证明:连结CD.在PA上截取PD=PC,
∵AB=AC=BC,
∴∠APB=∠APC=60°,
∴△PCD为等边三角形,
∴∠PCD=∠ACB=60°,CP=CD,
∴∠PCD-∠DCM=∠ACB-∠DCM,即∠ACD=∠BCP,
在△ACD和△BCP中,
AC=BC
∠ACD=∠BCP
CP=CD,
∴△ACD≌△BCP,
∴AD=PB,
∵PA=AD+DP,DP=PC,
∴PA=PB+PC;
(3)∵△PCD和△ABC都为等边三角形,
∴∠MDC=∠ACM=60°,CD=PC,
又∵∠DMC=∠CMA,
∴△CDM∽△ACM,AB=4,PC=2,
∴CM:AM=DM:MC=DC:AC=PC:AC=2:4=1:2,
设DM=x,则CM=2x,BM=4-2x,PM=2-x,AM=4x,AD=AM-DM=4x-x=3x
∵∠BMP=∠CMA,∠PBM=∠CAM,
∴△BPM∽△ACM,
∴BP:AC=PM:CM,即3x:4=(2-x):2x,
解得x=
−1±
13
3(舍去负号),
则x=
−1+
13
3,
∴CM=
−2+2
13
3.
点评:
本题考点: 相似三角形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;等边三角形的性质;圆周角定理.
考点点评: 本题考查了相似三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、圆周角定理以及等边三角形的性质,是一个综合题,难度较大.