题目内容

(09年临沭县模块考试理)(12分)

       如图,在四棱锥S―ABCD中,底面ABCD是边长为1的菱形,∠ABC=,SA⊥底面

       ABCD,SA=2,M 的为SA的中点,N在线段BC上。

   (Ⅰ)当为何值时,MN∥平面SCD;(说明理由)。

   (Ⅱ)求MD和平面SCD所成角的正弦值。

 

解析:(Ⅰ)法一:当=时,MN∥平面SCD。                     ????????????????1分

       证明如下:取SB中点E,连线ME,NE                                   ????????????????2分

       则ME∥AB,又∵AB∥CD

       ∴ME∥CD                                                                               ????????????????3分

       又∵NE∥SC                                                                            ????????????????4分

       ∵ME∩NE=E

       ∴平面MNE∥平面SCD                                                           ????????????????5分

       又MN平面MNE

       ∴MN∥平面SCD                                                                     ????????????????6分

       法二:作AP⊥CD于点P(如图),分别以AB、AP、AS所在直线为x、y、z轴建立空间

       坐标系。

      

A(0,0,0),B(1,0,0),

       P(0,,0),D(,,0),

       S(0,0,2),M(0,0,1),

       C(1,,0),

       设

       ∴(,,0)

       =                                                            ?????????????????3分

                                       ?????????????????4分

       设平面SCD的法向量为,则

      

      

       取,得                                                  ?????????????????5分

       ∵

       ∴=,即N为BC中点时,MN∥平面SCD                      ?????????????????6分

   (Ⅱ)∵                                              ?????????????????7分

       又∵平面SCD的法向量为                                  ?????????????????9分

       ∴                                              ????????????????10分

       ==                                                          ????????????????11分

       ∴MD和平面SCD所成角的正弦值为 ?????????????????12分

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