【分析】
解题时先观察已知条件:存在内角平分线BP、外角平分线CP,要求∠CAP的度数。首先回忆角平分线的性质:角平分线上的点到角两边的距离相等,因此我们过点P向BA的延长线、AC、CD作三条垂线,结合两条角平分线可证得三条垂线段相等,再根据角平分线的判定定理,可推出AP是∠BAC的外角∠CAF的平分线,此时求∠CAP就转化为求∠CAF的一半。接下来利用三角形外角的性质,先推导∠BPC和∠BAC的数量关系,求出∠BAC的度数后即可得到∠CAF的度数,最终算出∠CAP。
【解析】
延长BA,作$PF⊥BA$于点F,$PN⊥BD$于点N,$PM⊥AC$于点M。
设$∠PCD=x°$,
$∵ CP$平分$∠ACD$,
$∴ ∠ACP=∠PCD = x°$,且根据角平分线的性质得$PM = PN$。
$∵ BP$平分$∠ABC$,
$∴ ∠ABP=∠PBC$,且根据角平分线的性质得$PF=PN$,
$∴ PF=PM$。
又$∵ PF⊥BA$,$PM⊥AC$,
$∴ AP$平分$∠CAF$(角的内部到角两边距离相等的点在角的平分线上),
$∴ ∠CAP = \frac{1}{2}∠CAF$。
$∵ ∠PCD$是$△ PBC$的外角,$∠BPC = 40°$,
$∴ ∠PBC=∠PCD - ∠BPC = (x - 40)°$,即$∠ABP=(x-40)°$。
$∵ ∠ACD$是$△ ABC$的外角,
$∴ ∠BAC=∠ACD - ∠ABC=2x°-2(x - 40)°=80°$,
$∴ ∠CAF=180°-∠BAC=100°$,
$∴ ∠CAP=\frac{1}{2}∠CAF=\frac{1}{2}×100°=50°$。

【答案】
$∠CAP=50°$

【知识点】
1.角平分线的性质与判定
2.三角形外角的性质
【点评】
本题是角平分线相关性质与三角形外角性质的综合应用题,解题的核心是通过构造三条垂线证明AP为∠BAC的外角平分线,再利用外角的数量关系推导角度,需要熟练掌握角平分线相关辅助线的构造思路,理清角度之间的等量关系。
【难度系数】
0.35