题目内容
某人在一山坡P处观看对面山顶上的一座铁塔,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α,tanα=![]()
解:如下图所示,建立平面直角坐标系,则A(200,0)、B(0,220)、C(0,300).
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直线l的方程为y=(x-200)tanα,则y=
.
设点P的坐标为(x,y),则P(x,
)(x>200).
由经过两点的直线的斜率公式
kPC=
=
,
kPB=
=
.
由直线PC到直线PB的角的公式得tan∠BPC=
=
=
(x>200).
要使tan∠BPC达到最大,只需x+
-288达到最小,由均值不等式
x+
-288≥2
-288.
当且仅当x=
时上式取得等号.故当x=320时,tan∠BPC最大.这时,点P的纵坐标y为y=
=60.
由此实际问题知,0<∠BPC<
,所以tan∠BPC最大时,∠BPC最大.
故当此人距水平地面60米高时,观看铁塔的视角∠BPC最大.
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