题目内容
【题目】如图①,在中,
为直角,
,
,
,沿
将
折起,使
,得到如图②的几何体,点
在线段
上.
(1)求证:平面平面
;
(2)若平面
,求直线
与平面
所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
(1)由余弦定理得出,进而得出
;由
平面
,得出
;从而得到
平面
,即可证明平面
平面
.
(2)建立空间直角坐标系,求得平面的法向量,即可求得直线
与平面
所成角的正弦值.
(1)证明:在中,
∵,
,
,
由余弦定理得,
∴,
∴,∴
,即
,
又,
,
,
∴平面
,
平面
∴,
又,
平面
∴
平面
又平面
,∴平面
平面
(2)解法一:
如图,以为原点,以
为
轴,
为
轴,过点
垂直于平面
的直线为
轴,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,
,
,
,
,
∴,
,
连结与
交于点
,连结
,
∵平面
,
为平面
与平面
的交线,
∴,∴
,
在四边形中,∵
,∴
,
∴,
,∴
,
设,则
,
由,得
,∴
,∴
设平面的法向量为
,
则,取
,则
,
,
∴,
设直线与平面
所成角为
,则
.
即直线与平面
所成角的正弦值为
.
(2)解法二:
如图,以为原点,在平面
中过
作
的垂线为
轴,
为
轴,
为
轴,建立空间直角坐标系,如图所示:
则,
,
,
,
,
∴,
,
连结,与
交于点
,连结
,
∵平面
,
为平面
与平面
的交线,
∴,∴
,
在四边形中,∴
,∴
,
∴,
,
,
设,则
,
由得:
解得
,∴
,
∴.
设平面的法向量,
则,取
,则
,
,
∴,
设直线与平面
所成角为
,则
.
∴直线与平面
所成角的正弦值为
.
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