题目内容
【题目】如图,在四棱锥
中,
平面
,
是正方形,
是
中点,点
在
上,且
.
![]()
(1)证明
平面
;
(2)若
,求平面
与平面
所成二面角的正弦值.
【答案】(1)证明见详解;(2)
.
【解析】
(1)根据
平面
,可得
,再证
,即可由线线垂直推证线面垂直;
(2)以
为坐标原点,建立空间直角坐标系,分别求得两个平面的法向量,再求出夹角的余弦,转化为正弦值即可.
(1)因为
平面
,
平面
,故可得
;
设底面正方形的边长为4,故可得
,
,
,
故在
中,满足
,故可得
;
又
平面
,且
,
则
平面
,即证.
(2)因为
平面
,
平面
,故可得
,
又底面
为正方形,故可得
,
故以
为坐标原点,以
所在直线为
轴建立空间直角坐标系如下图所示:
![]()
设
,故可得![]()
设平面
的法向量为
,
则
,则![]()
取
,则
.
不妨取平面
的法向量
.
则
.
设平面
与平面
所成二面角的平面为
,
则
.
即平面
与平面
所成二面角的正弦值为
.
练习册系列答案
相关题目