如图,⊙O的半径为1,A,P,B,C是⊙O上的四个点,∠APC=∠CPB=60°.
(1)判断ABC的形状:______________;
(2)试探究线段PA,PB,PC之间的数量关系,并证明你的结论;
(3)当点P位于的什么位置时,四边形APBC的面积最大?求出最大面积.
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解:(1)等边三角形.
(2)PA+PB=PC.
证明:如图1,在PC上截取PD=PA,连接AD.
∵∠APC=60°,
∴△PAD是等边三角形.
∴PA=AD,∠PAD=60°.
又∵∠BAC=60°,
∴∠PAB=∠DAC.
∵AB=AC,
∴△PAB≌△DAC.
∴PB=DC.
∵PD+DC=PC,
∴PA+PB=PC.
(3)当点P为的中点时,四边形APBC面积最大.
理由如下:如图2,过点P作PE⊥AB,垂足为E,
过点C作CF⊥AB,垂足为F,
∵, .
∴S四边形APBC= .
∵当点P为弧AB的中点时,PE+CF =PC, PC为⊙O直径,
∴四边形APBC面积最大.
又∵⊙O的半径为1,
∴其内接正三角形的边长AB= .
∴S四边形APBC= =.