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> (本小题满分14分)如图,在三棱柱中,侧面底面ABC,,,且为AC中点。(I)证明:平面ABC;(II)求直线与平面所成角的正弦值;(III)在上是否存在一点E,使得平面,若不存在,说明理-数学
(本小题满分14分)如图,在三棱柱中,侧面底面ABC,,,且为AC中点。(I)证明:平面ABC;(II)求直线与平面所成角的正弦值;(III)在上是否存在一点E,使得平面,若不存在,说明理-数学
题目简介
(本小题满分14分)如图,在三棱柱中,侧面底面ABC,,,且为AC中点。(I)证明:平面ABC;(II)求直线与平面所成角的正弦值;(III)在上是否存在一点E,使得平面,若不存在,说明理-数学
题目详情
(本小题满分14分)
如图,在三棱柱
中,侧面
底面ABC,
,
,且
为AC中点。
(I) 证明:
平面ABC;
(II) 求直线
与平面
所成角的正弦值;
(III) 在
上是否存在一点E,使得
平面
,若不存在,说明理由;若存在,确定点E的位置。
题型:解答题
难度:中档
来源:不详
答案
(Ⅰ)见解析(Ⅱ)
,(Ⅲ)
E
为
的中点
(Ⅰ)证明:因为
,且
O
为
AC
的中点,
所以
. ………………1分
又由题意可知,平面
平面
,交线为
,且
平面
,
所以
平面
. ………………4分
(Ⅱ)如图,以
O
为原点,
所在直线分别为
x
,
y
,
z
轴建立空间直角坐标系.
由题意
可知,
又
所以得:
则有:
………………6分
设平面
的一个法向量为
,则有
,令
,得
所以
. ………………7分
. ………………9分
因为直线
与平面
所成角
和向量
与
所成锐角互余,所以
. ………………10分
(Ⅲ)设
………………11分
即
,得
所以
得
………………12分
令
平面
,得
, ………………13分
即
得
即存在这样的点
E
,
E
为
的中点. ………………14分
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如图,在三棱柱
(I) 证明:
(II) 求直线
(III) 在
答案
所以
又由题意可知,平面
所以
(Ⅱ)如图,以O为原点,
由题意
所以得:
则有:
设平面
所以
因为直线
(Ⅲ)设
即
所以
令
即
即存在这样的点E,E为