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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