例2 如图①,学校的实验楼对面是一幢教学楼,小敏
在实验楼的窗口C测得教学楼顶D的仰角为$18°$,教学楼
底部B的俯角为$20°$,量得实验楼与教学楼之间的距
离$AB = 30$ m.
(1)求$\angle BCD$的度数.
(2)求教学楼的高$BD$.
(结果精确到0.1 m,参考数据:$\tan 20° \approx 0.36$,$\tan 18° \approx 0.32$.)

在实验楼的窗口C测得教学楼顶D的仰角为$18°$,教学楼
底部B的俯角为$20°$,量得实验楼与教学楼之间的距
离$AB = 30$ m.
(1)求$\angle BCD$的度数.
(2)求教学楼的高$BD$.
(结果精确到0.1 m,参考数据:$\tan 20° \approx 0.36$,$\tan 18° \approx 0.32$.)
答案
分析:(1)如图②,C观测D的仰角应为CD与水平线所成的较小的夹角,即
$\angle DCE$;C观测B的俯角应为CB与水平线所成的较小的夹角,即为$\angle BCE$,不
难得出$\angle BCD = \angle DCE + \angle BCE$.
(2)易得$CE = AB$,则由直角三角形的锐角三角函数值即可求得$BE$和
$DE$,求和即可.
解:(1)如图②,过点C作$CE \perp BD$于点E,则$\angle DCE = 18°$,$\angle BCE = 20°$,
$\therefore \angle BCD = \angle DCE + \angle BCE = 18° + 20° = 38°$.
(2)由已知得$CE = AB = 30$ m,
在$ Rt \triangle CBE$中,$BE = CE · \tan 20° \approx 30 × 0.36 = 10.80$,
在$ Rt \triangle CDE$中,$DE = CE · \tan 18° \approx 30 × 0.32 = 9.60$.
故教学楼的高$BD = BE + DE \approx 10.80 + 9.60 = 20.4( m)$.
(南京中考)如图,山顶有一
塔$AB$,塔高33 m,计划在塔的正下方沿直线$CD$开通穿山隧
道$EF$.从与$E$点相距80 m的
$C$处测得$A$,$B$两点的仰角分别
为$22°$,$27°$,从与$F$点相距50 m的$D$处测得$A$点的仰角为$45°$.求隧道$EF$的长
度.(参考数据:$\tan 22° \approx 0.40$,$\tan 27° \approx 0.51$.)

塔$AB$,塔高33 m,计划在塔的正下方沿直线$CD$开通穿山隧
道$EF$.从与$E$点相距80 m的
$C$处测得$A$,$B$两点的仰角分别
为$22°$,$27°$,从与$F$点相距50 m的$D$处测得$A$点的仰角为$45°$.求隧道$EF$的长
度.(参考数据:$\tan 22° \approx 0.40$,$\tan 27° \approx 0.51$.)
答案
解:延长$AB$交$CD$于点$H$,则$AH \perp CD$。
在$Rt\triangle AHD$中,$\angle D = 45°$,$\therefore AH = DH$。
在$Rt\triangle AHC$中,$\angle ACH = 27°$,$\therefore AH = CH · \tan 27° \approx 0.51CH$。
在$Rt\triangle BHC$中,$\angle BCH = 22°$,$\therefore BH = CH · \tan 22° \approx 0.40CH$。
$\because AB = AH - BH = 33$,$\therefore 0.51CH - 0.40CH = 33$,解得$CH = 300$。
$\because CE = 80m$,$\therefore EH = CH - CE = 300 - 80 = 220m$。
$BH \approx 0.40 × 300 = 120m$,$\therefore AH = AB + BH = 33 + 120 = 153m$。
$\because AH = DH$,$\therefore DH = 153m$。
$\because DF = 50m$,$\therefore HF = DH - DF = 153 - 50 = 103m$。
$\therefore EF = EH + HF = 220 + 103 = 323m$。
答:隧道$EF$的长度约为$323m$。
在$Rt\triangle AHD$中,$\angle D = 45°$,$\therefore AH = DH$。
在$Rt\triangle AHC$中,$\angle ACH = 27°$,$\therefore AH = CH · \tan 27° \approx 0.51CH$。
在$Rt\triangle BHC$中,$\angle BCH = 22°$,$\therefore BH = CH · \tan 22° \approx 0.40CH$。
$\because AB = AH - BH = 33$,$\therefore 0.51CH - 0.40CH = 33$,解得$CH = 300$。
$\because CE = 80m$,$\therefore EH = CH - CE = 300 - 80 = 220m$。
$BH \approx 0.40 × 300 = 120m$,$\therefore AH = AB + BH = 33 + 120 = 153m$。
$\because AH = DH$,$\therefore DH = 153m$。
$\because DF = 50m$,$\therefore HF = DH - DF = 153 - 50 = 103m$。
$\therefore EF = EH + HF = 220 + 103 = 323m$。
答:隧道$EF$的长度约为$323m$。
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