题目内容
如图,在四棱锥
中,底面
是直角梯形,
∥
,
,
⊥平面SAD,点
是
的中点,且
,
.
(1)求四棱锥
的体积;
(2)求证:
∥平面
;
(3)求直线
和平面
所成的角的正弦值.
【答案】
(1)
;
(2)
取
的中点
,连接
、
。
得
∥
且![]()
,
∥
且![]()
![]()
∴ 四边形
是平行四边形
∴
∥
得到
∥平面
;
(3)
。
【解析】
试题分析:∵
⊥底面
,
底面
,
底面![]()
∴
⊥
,
⊥
∵
,
、
是平面
内的两条相交直线
∴ 侧棱
底面
2分
在四棱锥
中,侧棱
底面
,底面
是直角梯形,
∥
,
⊥
,
,![]()
∴
4分
(2)
取
的中点
,连接
、
。
∵ 点
是
的中点 ∴
∥
且![]()
∵ 底面
是直角梯形,
垂直于
和
,
,![]()
∴
∥
且![]()
![]()
∴
∥
且![]()
![]()
∴ 四边形
是平行四边形
∴
∥![]()
∵
,![]()
∴
∥平面
8分
(3)∵ 侧棱
底面
,
底面![]()
∴ ![]()
∵
垂直于
,
、
是平面
内的两条相交直线
∴
,垂足是点![]()
∴
是
在平面
内的射影,![]()
∴
是直线
和平面
所成的角
∵ 在
中,
,
∴![]()
∴![]()
∴ 直线
和平面
所成的角的正弦值是
13分
考点:本题主要考查立体几何中的平行关系、垂直关系,体积及角的计算。
点评:典型题,立体几何题,是高考必考内容,往往涉及垂直关系、平行关系、角、距离的计算。在计算问题中,有“几何法”和“向量法”。利用几何法,要遵循“一作、二证、三计算”的步骤,利用向量则能简化证明过程。
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