Ломоносов, 2022, 11 класс, задача 7
Высота остроугольного треугольника пересекается с его другими высотами в точке . Точка лежит на отрезке так, что величина угла максимальна. Найдите , если , .
Ответ: .
Решение. Чем больше острый угол, тем больше его тангенс. Поэтому условие максимальности угла можно заменить на условие максимальности его тангенса. По формуле тангенса разности имеем
Максимум этого выражения достигается при том же значении , что и минимум выражения
где . Производная равна и обращается в нуль при (нас интересуют только положительные значения ).
Заметим, что , откуда . Таким образом, .