题目内容
【题目】如图,扇形的半径为
,圆心角
,点
为弧
上一点,
平面
且
,点
且
,
∥平面
.
(1)求证:平面平面
;
(2)求平面和平面
所成二面角的正弦值的大小.
【答案】(1)见证明;(2)
【解析】
(1)如图,连接交
于点
,连接
,结合
∥平面
,得到
∥
,从而求得
,根据余弦定理得
,得到
,得到
,因为
平面
,所以
,得到
平面
,再利用面面垂直的判定定理证得平面
平面
;
(2)由(1)的条件,得到,建立空间直角坐标系
,得到点的坐标,求得面的法向量,用法向量所成角的余弦值得到二面角的余弦值,再应用同角三角函数关系式求得其正弦值,得到答案.
(1)如图,连接交
于点
,连接
,
∥平面
,
∥
,
,
,
,
,
,
,
又,
在
中,根据余弦定理得
,
,
,
,
又平面
,
,
平面
,
又平面
,
平面
平面
(2)由(1)得,如图建立空间直角坐标系
,
,
,
,
,
,
,
点
且
,
,
设平面的法向量为
,则
,即
,
令,得
,
,
,
设平面的法向量为
,则
,即
,即
,令
,得
,
,
,
设平面和平面
所成二面角的大小为
,
则,
,
∴平面和平面
所成二面角的正弦值的大小为
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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