(05年天津卷)(12分)
某人在一山坡P处观看对面山项上的一座铁塔,如图所示,塔高BC = 80(米),塔所在的山高OB = 220(米),OA = 200(米),图中所示的山坡可视为直线l且点P在直线l上,l与水平地面的夹角为a,。试问此人距水平地面多高时,观看塔的视角∠BPC最大(不计此人的身高)。
(05年天津卷)(12分)
某人在一山坡P处观看对面山项上的一座铁塔,如图所示,塔高BC = 80(米),塔所在的山高OB = 220(米),OA = 200(米),图中所示的山坡可视为直线l且点P在直线l上,l与水平地面的夹角为a,。试问此人距水平地面多高时,观看塔的视角∠BPC最大(不计此人的身高)。
解析:以O为原点,OA为轴、OB为
轴建立直角坐标系,各点坐标为:
(200,0),
(0,220),
(0,300)
直线的方程为:
设点P的坐标为(,
) (
)
直线PC的斜率
直线PB的斜率
由直线PC到直线PB的角的公式,得
由均值不等式:
当且仅当时,即
时上式等号成立,这时,点P的纵坐标为
当最大时,
最大。
所以,当此人距地面60米的时,观看铁塔的视角最大。