题目内容
【题目】如图所示,在四棱锥中,平面,,,AP=AD=2AB=2BC,点在棱上.
(Ⅰ)求证:;
(Ⅱ)当平面时,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)见证明;(2)
【解析】
(I)设中点为,连接、.设出的边长,通过计算证明,根据已知得到,由此证得平面,从而证得.(II)以为空间坐标原点建立空间直角坐标系,利用平面计算出点的坐标,根据直线的方向向量和平面的法向量计算出线面角的正弦值.
(Ⅰ)设中点为,连接、.由题意.
∵,∴四边形为平行四边形,又,∴为正方形.
设,在中,,又,.
∴,∴.
∵平面,平面,∴.
∵,平面,且,∴平面.
∵平面,∴.
(Ⅱ)因为平面,所以,,又,故,,两两垂直,以为坐标原点,分别以,,所在直线为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系.
由(Ⅰ)所设知,则,,,.
由已知平面,∴,设,则.
,∵,∴,,
∴.
设平面的法向量,则
令,得.
设所求的角为,.
所以直线与平面所成角的正弦值为.
练习册系列答案
相关题目