21. (10分)根据收集的素材,探索完成任务.
探究太阳能热水器的安装 
 素材一  太阳能热水器是利用绿色能源造福人类的一项发明.某品牌热水器主要部件太阳能板需要安装在每天都可以有太阳光照射到的地方,才能保证使用效果,否则不予安装 
 素材二  某市位于北半球,太阳光线与水平线的夹角为$\alpha$,冬至日时,$14^{\circ} \leq \alpha \leq 29^{\circ}$;夏至日时,$43^{\circ} \leq \alpha \leq 76^{\circ}$  $\sin 14^{\circ} \approx 0.24,\cos 14^{\circ} \approx 0.97,\tan 14^{\circ} \approx 0.25$
$\sin 29^{\circ} \approx 0.48,\cos 29^{\circ} \approx 0.87,\tan 29^{\circ} \approx 0.55$
$\sin 43^{\circ} \approx 0.68,\cos 43^{\circ} \approx 0.73,\tan 43^{\circ} \approx 0.93$
$\sin 76^{\circ} \approx 0.97,\cos 76^{\circ} \approx 0.24,\tan 76^{\circ} \approx 4.01$ 
 素材三  如图,该市甲楼位于乙楼正南方向,两楼东西两侧都无法获得太阳光照射.现准备在乙楼南面墙上安装该品牌太阳能板.已知两楼间距为54m,甲楼$AB$共11层,乙楼$CD$共15层,一层从地面起,每层楼高皆为3.3m,$AE$为某时刻的太阳光线 

 问题解决
 任务一 确定使用数据 | 要判断乙楼哪些楼层不能安装该品牌太阳能板,应选择(填“冬至”或“夏至”)日时,$\alpha$为________(填“$14^{\circ}$”“$29^{\circ}$”“$43^{\circ}$”“$76^{\circ}$”中的一个)进行计算 
 任务二  探究安装范围 | 利用任务一中选择的数据进行计算,确定乙楼中哪些楼层不能安装该品牌太阳能热水器 

任务一
冬至；14°
任务二
1. 甲楼高度：$ AB = 11 × 3.3 = 36.3 \, m $，两楼间距 $ BD = 54 \, m $。
2. 设冬至日太阳高度角 $ \alpha = 14° $ 时，乙楼被遮挡的最高点 $ E $ 距离地面高度为 $ h $。
3. 在 $ \triangle AFE $ 中（$ F $ 为过 $ E $ 作水平线与甲楼的交点），$ \tan \alpha = \frac{AB - h}{BD} $，即 $ \tan 14° = \frac{36.3 - h}{54} $。
4. 代入 $ \tan 14° \approx 0.25 $：$ 0.25 = \frac{36.3 - h}{54} $，解得 $ 36.3 - h = 13.5 $，$ h = 22.8 \, m $。
5. 楼层数：$ 22.8 ÷ 3.3 \approx 6.91 $，即第 6 层及以下被遮挡。
结论：乙楼 1 至 6 层不能安装。
1至6层