- 在 $\Delta ABP$ 及 $\Delta PCD$ 中,
$\begin{array}{rcll}
\angle PCD + \angle ABP & = & 180^\circ \text{(同旁內角,$AB//CD$)} \\
\angle PCD + 90^\circ & = & 180^\circ \\
\angle PCD & = & 90^\circ
\end{array}$$\therefore \angle ABP = \angle PCD = 90^\circ$。
$\begin{array}{rcll}
\angle BAP & = & 180^\circ – \angle ABP – \angle APB & \text{($\Delta$ 的內角和)} \\
& = & 180^\circ – \angle APD – \angle APB & \text{(已知)} \\
& = & \angle CPD
\end{array}$$\begin{array}{rcll}
\angle APB & = & 180^\circ – \angle ABP – \angle BAP & \text{($\Delta$ 的內角和)} \\
& = & 180^\circ- \angle PCD – \angle CPD & \text{(已證)} \\
& = & \angle PDC & \text{($\Delta$ 的內角和)}
\end{array}$$\therefore \Delta ABP \sim \Delta PCD\text{ (A.A.A.)}$。
- 由於 $\Delta ABP \sim \Delta PCD$,可得
$\begin{array}{rcl}
\dfrac{BP}{CD} & = & \dfrac{AB}{PC} \\
\dfrac{x}{k} & = & \dfrac{3}{11-x} \\
11x-x^2 & = & 3k \\
x^2 -11x+3k & = & 0
\end{array}$ - 留意 $x$ 為 $BP$ 的長度及為 (b) 部中的方程的根,所以 (b) 部中的方程必有實根。由此,可得
$\begin{array}{rcl}
\Delta & \ge & 0 \\
(-11)^2 – 4(1)(3k) & \ge & 0 \\
-12k & \ge & -121 \\
k & \le & 10\dfrac{1}{12}
\end{array}$所以,$k$ 的最大值為 $10$。
2011-I-12
答案:(c) $10$