如图,在Rt△ABC中,角BAC=90°,角C=60°,BC=24,点P是BC边上的动点,过动点P作PD平行

3个回答

  • 第一个问题:

    ∵∠BAC=90°,∠C=60°,∴∠B=30°.

    ∵PD∥BA,∴∠BAP=∠APD<90°.

    ∵△ABC∽△DAP,∴∠PAD、∠ADP中有一者=∠B=30°.

    由三角形外角定理,∠ADP=∠C+∠CPD>∠C=60°,∴∠PAD=30°,结合∠APD<90°,

    得:∠APD=60°.

    第二个问题:

    ∵∠BAC=90°,∠B=30°,∴AC=BC/2=24/2=12.

    ∵PD∥BA,∴△DPC的面积/△ABC的面积=(PC/BC)^2=(PC/24)^2,

    ∴△DPC的面积=(PC/BC)^2×△ABC的面积,

    ∴△APD的面积=△PAC的面积-△DPC的面积=△PAC的面积-(PC/24)^2×△ABC的面积

    显然,△ABC、△PAC是等高不等底的三角形,

    ∴△PAC的面积/△ABC的面积=PC/BC=PC/24,∴△PAC的面积=(PC/24)△ABC的面积,

    ∴△APD的面积=(PC/24)△ABC的面积-(PC/24)^2×△ABC的面积

    =[24PC-PC^2)×△ABC的面积/(24)^2.

    ∵△ABC的面积为定值,∴要使△APD的面积最大,就需要(24PC-PC^2)取得最大值.

    而24PC-PC^2=12^2-(PC^2-2×12PC+12^2)=12^2-(PC-12)^2,

    ∴当PC=12时,24PC-PC^2的值最大,此时,24PC-PC^2=12^2,

    ∴△APD的最大面积=12^2×△ABC的面积/(24)^2=△ABC面积/4.

    即:当PC=12时,△APD的面积最大,最大面积为△ABC面积/4.

    第三个问题:

    令BP的中点为E,AC的中点为F.

    很明显,EF是两外切圆的连心线,∴EF=AC/2+BP/2=6+BP/2.

    又EC=BC-BE=24-BP/2.

    由余弦定理,有:EF^2=CF^2+EC^2-2CF×ECcos∠C,

    ∴(6+BP/2)^2=(AC/2)^2+(24-BP/2)^2-2(AC/2)(24-BP/2)cos60°,

    令x=BP/2,得:(6+x)^2=36+(24-x)^2-2×6(24-x)/2,

    ∴36+12x+x^2=36+24^2-48x+x^2-6×24+6x,

    ∴54x=24^2-6×24,∴x=24×(24-6)/54=24×(12-3)/27=8×(4-1)/3=8,

    ∴BP/2=8,∴BP=16.