Es gilt:
tan( ) D arctan D
H h H h
α β α β
+ = ⇒ + =
− −
mit D≥0, h>0, H >0tan( ) D arctan D ( ) arctan D arctan D
H H D H h H
β β
α α
= ⇒ = ⇒ = = −
−
2 2 2 2 2 2
2 2
1 1 1 1
( ) ( )
1 1
( )
H h H
D H h D H D H h D H D
H h H
α −
⇒ ′ = ⋅ − ⋅ = −
− + + − + +
−
Notwendige Bedingung für einen Extremwert ist α′( )D =0
2 2 2 2
( )
H h H
H h D H D
⇒
− = ⇒
− + +
Rechtfertigung, dass es sich um ein Maximum handelt:
α′′
(
H H( −h))
= −(2H−h)2hH H( −h) <0Wenn der Student gut in Mathe ist, wählt er als Abstand das geometrische Mittel aus H und H-h.
Für H=175 cm und h=70 cm folgt für den optimalen Abstand ca. 135,55 cm.