要在宽为6米的教室当中装一盏电灯,电灯装在距离正中桌面的高是

要在宽为6米的教室当中装一盏电灯,电灯装在距离正中桌面的高是多少米时,才能使两边靠墙的课桌得到的亮度最大?(已知:电灯对课桌的照度E=cosα,I为电灯的光度,b、α如图所示).

答案

解:

由题设E=及b=得E=sin2αcosα要使靠墙的课桌得到最大亮度,即E值最大.

是常数,且cosα的值使得(sin2αcosα)2与sin2αcosα同时达到最大值,

因(sin2αcosα)2=cos2α(1-cos2α)2

=·2cos2α·(1-cos2α)·(1-cos2α),

又由α为锐角,

且2cos2α+(1-cos2α)+(1-cos2α)=2为定值,

∴当2cos2α=1-cos2α,

即cosα=时(sin2αcosα)2最大.

亦即E最大,这时h=(米).

注:若x+y+z=k,k为定值,x>0,y>0,z>0,则当且仅当

x=y=z时

xyz有最大值.

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