题目内容

【题目】如图,在四棱柱中,点分别为的中点,侧棱底面.

1)求证://平面

2)求二面角的正弦值

【答案】1)证明见解析(2

【解析】

1)根据题意,以为坐标原点建立空间直角坐标系,写出各个点的坐标,可通过证明与平面的法向量垂直,来证明//平面.

2)根据(1)中建立的平面直角坐标系,分别求得平面的法向量与平面的法向量,即可求得两个平面夹角的余弦值,结合同角三角函数关系式即可求得二面角的正弦值.

1)证明:根据题意,以为坐标原点,轴,轴,轴建立如下图所示的空间直角坐标系:

分别为的中点, ,

,

,

所以

依题意可知为平面的一个法向量

所以

又因为直线平面

所以平面

2

为平面的法向量,

,即

不妨设,可得

为平面的一个法向量,

,又,得

不妨设,可得

因此有,

于是

所以二面角的正弦值为

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