题目内容

【题目】如图,在多面体中,已知,平面平面的中点,连接.

(1)求证:平面

(2)求二面角大小的正弦值.

【答案】(1)详见解析;(2).

【解析】

(1)先证,取的中点为,连接,再证,从而得四边形为平行四边形,从而得证;

(2)易知平面,所以为坐标原点,所在射线为轴建立空间直角坐标系,分别求平面的法向量和平面的法向量,利用即可得解.

(1)证明:过.

因为,所以

因为,所以

因为,所以

所以四边形为矩形,所以

的中点为,连接.

因为的中点,所以

所以,所以四边形为平行四边形,

所以,因为平面平面.

所以平面.

(2)因为平面平面,所以平面.

为坐标原点,所在射线为轴建立空间直角坐标系.

因为,所以

,所以

因为,所以

,所以,设平面的法向量为

所以.

,所以

设平面的法向量为

所以

设平面与平面所成角为

所以.

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