如图,某人在垂直于水平地面 $ABC$ 的墙面前的点 $A$ 处进行射击训练,已知点 $A$ 到墙面的距离为 $AB$,某目标点 $P$ 沿墙面上的射线 $CM$ 移动,此人为了准确瞄准目标点 $P$,需计算由点 $A$ 观察点 $P$ 的仰角 $\theta $ 的大小(仰角 $\theta $ 为直线 $AP$ 与平面 $ABC$ 所成的角),若 $AB = 15 {\mathrm{m}}$,$AC = 25 {\mathrm{m}}$,$\angle BCM = {30^ \circ }$,则 $\tan \theta $ 的最大值是 \((\qquad)\) 

【难度】
【出处】
2014年高考浙江卷(文)
【标注】
【答案】
D
【解析】
本题的重点是把 $\tan\theta$ 转化为只含有一个变量的问题,转化的过程中,要充分利用 $AB$ 和 $AC$ 的长度.过 $P$ 作 $PH \perp BC$ 于 $H$,连接 $AH$,如图,
有 $\angle PAH=\theta$,
而\[\tan \theta=\dfrac{PH}{AH}=\dfrac{CH\cdot \tan \angle BCM}{AH}=\dfrac{\sqrt 3}{3}\cdot\dfrac{CH}{AH}.\]由正弦定理知\[\tan \theta=\dfrac{\sqrt 3}{3}\cdot \dfrac{\sin \angle CAH}{\sin \angle ACH}=\dfrac{5\sqrt 3}{9}\sin\angle CAH.\]当 $\sin \angle CAH=1$ 时,$\tan \theta$ 取到最大值 $\dfrac{5\sqrt 3 }{9}$.

而\[\tan \theta=\dfrac{PH}{AH}=\dfrac{CH\cdot \tan \angle BCM}{AH}=\dfrac{\sqrt 3}{3}\cdot\dfrac{CH}{AH}.\]由正弦定理知\[\tan \theta=\dfrac{\sqrt 3}{3}\cdot \dfrac{\sin \angle CAH}{\sin \angle ACH}=\dfrac{5\sqrt 3}{9}\sin\angle CAH.\]当 $\sin \angle CAH=1$ 时,$\tan \theta$ 取到最大值 $\dfrac{5\sqrt 3 }{9}$.
题目
答案
解析
备注