如图,有一壁画,最高点A处离地面4m,最低点B处离地面2m.若从地面高1.5m的C处观赏它,则离墙多远时,视角θ最大.

问题描述:

如图,有一壁画,最高点A处离地面4m,最低点B处离地面2m.若从地面高1.5m的C处观赏它,则离墙多远时,视角θ最大.

由题意,过C作CD⊥AB,垂足为D,设CD=xm,则θ=∠ACD-∠BCD
∴tanθ=tan(∠ACD-∠BCD)=

tan∠ACD−tan∠BCD
1+tan∠ACDtan∠BCD

=
2.5
x
0.5
x
1+
2.5
x
×
0.5
x
2
x+
5
4
x

∵x>0,∴tanθ
2
5
5

θ∈(0,
π
2
)

∴当且仅当x=
5
4
x
,即x=
5
2
m
时,tanθ最大,即视角最大,∴离墙
5
2
m
时tanθ最大,此时视角最大…(16分)
答案解析:过C作CD⊥AB,垂足为D,设CD=xm,则θ=∠ACD-∠BCD,利用差角的正切公式,我们可以求得tanθ=
2
x+
5
4
x
.利用基本不等式可得结论.
考试点:已知三角函数模型的应用问题.

知识点:本题以实际问题为载体,考查差角的正切函数公式,考查基本不等式的运用,解题的关键是利用差角的正切函数公式构建函数模型.