解答题如图,两座建筑物AB,CD的底部都在同一个水平面上,且均与水平面垂直,它们的高度分别是9m和15m,从建筑物AB的顶部A看建筑物CD的张角∠CAD=45°.
(1)求BC的长度;
(2)在线段BC上取一点P(点P与点B,C不重合),从点P看这两座建筑物的张角分别为∠APB=α,∠DPC=β,问点P在何处时,α+β最小?
网友回答
解:(1)如图作AN⊥CD于N.
∵AB∥CD,AB=9,CD=15,∴DN=6,EC=9.
设AN=x,∠DAN=θ,
∵∠CAD=45°,∴∠CAN=45°-θ.
在Rt△ANC和Rt△AND中,
∵tanθ=,tan(45°-θ)=
∴=tan(45°-θ)=
∴=,化简整理得x2-15x-54=0,
解得x1=18,x2=-3(舍去).
BC的长度是18 m.
(2)设BP=t,所以PC=18-t,
tanα=,tanβ=,
所以tan(α+β)=
=
=-
=-
≥
当且仅当t+27=,即t=时,α+β最小.
P在距离B时,α+β最小.解析分析:(1)作AN⊥CD于N,问题转化为求△ACD边CD上的高.设AN=x,只要建立起关于x的方程,则问题可解.(2)利用(1)设出BP为t,直接求出α、β的正切值,然后求出∠ADB的正切值,利用基本不等式求解表达式的最小值,推出BP是值即可.点评:考查了解三角形的实际应用.解这类题的关键是建立数学模型,设出恰当的角.考查两角和与差的三角函数,考查计算能力.