1471年,米勒向诺德尔(Christian Roder)教授提出以下十分有趣的问题:
在地球表面的什么部位,一根垂直的悬杆呈现最长?(即在什么部位,可见角为最大?)
在米勒的家乡哥尼斯堡,这个问题称为雷奇奥莫塔努斯(Reqiomontanus)的极大值问题.该问题本身并不难,然而作为载入世界数学史上的第一个极值问题而引人注目.
下面这个简明解法是罗斯(AdLorsch)给出的.
如图1,设 为杆的上端点, 为杆的下端点. 垂直于地平面,垂足记为 ,于是线段长 , 均为已知,以 为中心在地球表面上画的圆上的所有对 的视角都相等.因此,我们只需过 任作一条垂直于 的直线 并在这条水平地沿着地球表面的线上找出这样的点 ,使得在这点的可见角 最大.
△ 的外接圆 必与 相切干 点.事实上,若 不与圆 相切,则除 点儿圆 与 还有另一个公共点 ,而对于线段 的中点 而言, 是圆 的圆内角,这时, ,这就与 是最大可见角矛盾.
设过 的圆 与直线 相切于点 ,则 取得最大值.这是因为对 上异于 的任一点 而言, 是圆 的圆外角,所以 .
点的位置可以这样来确定,根据切割线定理, ,即有 .
从而,我们得出结论:以是杆与地面垂直的垂足为圆心,以是杆两端到地面距离的乘积的算术根为半径,在地球表面上画圆,该圆周上的点对悬杆的视角为最大.
参考资料:http://resource.ahedu.cn/statics/jspx/gzpd/xkjx/g1sx/g1sx23/unit1/kzzl.htm
北极点或南极点
在北级,那里的重力加速度比在南极还大。