Question

當你進入博物館的展覽廳時，你知道站在何處觀賞最理想？
如圖，設墻壁上的展品最高處點P距離地面a米，最低處點Q距離地面b米，觀賞者的眼睛點E距離地面m米，當過P、Q、E三點的圓與過點E的水平線相切于點E時，視角∠PEQ最大，站在此處觀賞最理想．
（1）設點E到墻壁的距離為x米，求a、b、m、x的關系式；
（2）當a=2.5，b=2，m=1.6，求：
（ⅰ）點E和墻壁距離x；
（ⅱ）最大視角∠PEQ的度數．（精確到1度）

Answer 1

（1）由題意可知：據PR=a，QR=b，HR=m，HE=x，
∴HQ=QR-HR=b-m，PH=PR-HR=a-m，
∵HE是圓O的切線，
∴HE²=HQ•HP，
∴x²=（a-m）（b-m）．

（2）①根據（1）中得出的x²=（a-m）（b-m），
∴x²=（2.5-1.6）×（2-1.6）=0.36，
∴x=0.6．
②在直角三角形PHE中，EH=0.6，PH=0.9，
∴tan∠PEH=

PH

EH

=

3

2

，
因此∠PEH≈56.3°；
在直角三角形HQE中，QH=0.4，EH=0.6，
∴tan∠HEQ=

QH

EH

=

2

3

，
因此∠HEQ≈33.7°；
∴∠PEQ=∠PEH-∠HEQ=56.3°-33.7°=22.6°．