如图,某海域中有甲、乙两艘测量船分别停留在相距(
)海里的M,N两地,他们在同时观测岛屿上中国移动信号塔AB,设塔底延长线与海平面交于点O.已知点M在点O的正东方向,点N在点O的南偏西15°方向,ON=
海里,在M处测得塔底B和塔顶A的仰角分别为30°和60°.(1)求信号塔AB的高度;
(2)乙船试图在线段ON上选取一点P,使得在点P处观测信号塔AB的视角最大,请判断这样的点P是否存在,若存在,求出最大视角及OP的长;若不存在,说明理由.在线课程解:(1)由条件可得∠MON=105°,在△MON中,由正弦定理可得
,即
=
,解得 sin∠OMN=
,∠OMN=45°,∴∠ONM=30°.再由
求得OM=2.∵在M处测得塔底B和塔顶A的仰角分别为30°和60°,∴OB=
=
,OA=2
,∴AB=
,即信号塔AB的高度为
海里.(2)假设存在符合条件的点P,令OP=x,0<x≤2
,设∠OPA=α,∠OPB=β,∴视角θ=α-β,tanα=
,tanβ=
.∴tanθ=tan(α-β)=
=
×
.由于x>0,∴x+
≥2
=4,当且仅当x=2时,等号成立,故tanθ≤
.综上可得,满足条件的点P存在.
分析:(1)由条件可得∠MON=105°,在△MON中,由正弦定理求得sin∠OMN=
,∠OMN=45°,可得∠ONM=30°.再由正弦定理求得OM 的值,解直角三角形求出OA和OB的值,可得AB的值.(2)假设存在符合条件的点P,令OP=x,0<x≤2
,设∠OPA=α,∠OPB=β,可得视角θ=α-β,tanα 和 tanβ 的解析式,再由tanθ=tan(α-β),利用两角差的正切公式求出tanθ的最大值,并求出此时x的值.点评:本题主要考查正弦定理的应用,两角差的正切公式、基本不等式的应用,属于中档题.