题目内容
【题目】如图,在四棱锥
中,底面
是平行四边形,
,
,
为
的中点,
平面
且
,
为
的中点.
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(1)证明:
平面
;
(2)求直线
与平面
所成角的正弦值.
【答案】(1)详见解析;(2)
.
【解析】
(1)连接
,证得
是
的中点.根据中位线证得
,由此证得
平面
.
(2)以
为原点,
分别为
轴建立空间直角坐标系,利用直线
的方向向量和平面
的法向量,计算出直线
与平面
所成角的正弦值.
(1)连接
,由于
是
的中点,而四边形
是平行四边形,所以
是
的中点.由于
是
的中点,所以在三角形
中,
是中位线,所以
.因为
平面
,
平面
,所以
平面
.
(2)由于底面
是平行四边形,
,
,所以三角形
是等边三角形,所以
,所以四边形
是菱形,对角线
相互垂直平分.由于
平面
,所以
.以
为原点,
分别为
轴建立空间直角坐标系.则
.所以
,平面
的法向量为
.设直线
与平面
所成角为
,则
.所以直线
与平面
所成角的正弦值为
.
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