Направим ось Ox параллельно горизонтальной составляющей начальной скорости, а ось Oy вверх. За начало отсчета примем точку старта снаряда.
Движение вдоль вертикальной оси Оy равноускоренное.
$v_{y} = v_{0y} + g_{y}t$;
Т.к. $v_{0y} = v_{0}sinα$; $g_{y} = -g$; $v_{y} = 0$,то
$0 = v_{0}sinα - gt$;
$t = \frac{v_{0}sinα}{g}$;
Время полета снаряда в 2 раза больше времени его подъема.
$t_{п}= 2t$;
Движение вдоль горизонтальной оси Оx равномерное.
$v_{x} = v_{0x}$;
$x = x_{0} + v_{0x}t_{п}$;
Т.к. $x_{0} = 0$; $v_{0x} = v_{0}cosα$; x = L, то:
$L = (v_{0}cosα) * 2t = (v_{0}cosα) * 2 * \frac{v_{0}sinα}{g} = \frac{2v_{0}^{2}sinαcosα}{g}$;
Т.к. 2sinαcosα = sin2α, то:
$L = \frac{v_{0}^{2}sin2α}{g}$;
Дальность полёта тела при одной и тоже начальной скорости зависит от угла, под которым тело брошено к горизонту. Дальность полёта максимальная, когда максимален sin2α.
Максимальное значение синуса равно единице по угле 90°, т.е.
sin2α = 1;
2α = 90°;
α = 45°.
Ответ: 45°.