题目内容

如图,已知在某点B处测得建筑物AE的顶端A的仰角为θ,沿BE方向前进30m至点C处,测得顶端A的仰角为2θ,再继续前进10
3
m至点D处,测得顶端A的仰角为4θ,则建筑物AE的高为
 
m.
考点:余弦定理,正弦定理
专题:解三角形
分析:由题意及仰角的定义,利用数形结合的思想,利用图形中角与角的联系,求出θ=15°,即可得出结论.
解答: 解:由已知BC=30m,CD=10
3
m,∠ABE=θ,∠ACE=2θ,∠ADE=4θ,
在Rt△ABE中,BE=AEcotθm,
在Rt△ACE中,CE=AEcot2θm,
∴BC=BE-CE=AE(cotθ-cot2θ)m,
同理可得:CD=AE(cot2θ-cot4θ)m,
BC
CD
=
AE(cotθ-cot2θ)
AE(cot2θ-cot4θ)

cotθ-cot2θ
cot2θ-cot4θ
=
3

而cotθ-cot2θ=
cosθ
sinθ
-
cos2θ
sin2θ
=
cosθsin2θ-sinθcos2θ
sinθsin2θ
=
1
sin2θ

同理可得cot2θ-cot4θ=
cos2θ
sin2θ
-
cos4θ
sin4θ
=
cos2θsin4θ-sin2θcos4θ
sin2θsin4θ
=
1
sin4θ

sin4θ
sin2θ
=2cos2θ=
3

∴cos2θ=
3
2
,结合题意可知:2θ=30°,θ=15°,
∴AE=
BC
cotθ-cot2θ
=BCsin2θ=15m.
故答案为:15
点评:此题属于解三角形题型,涉及的知识有:锐角三角函数定义,同角三角函数间的基本关系,二倍角的正弦函数公式,两角和与差的正弦函数公式,熟练掌握公式是解本题的关键.
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