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如图,在几何体中,平面,,是等腰直角三角形,,且,点是的中点.(Ⅰ)求证:平面;(Ⅱ)求与平面所成角的正弦值.-高三数学
题目简介
如图,在几何体中,平面,,是等腰直角三角形,,且,点是的中点.(Ⅰ)求证:平面;(Ⅱ)求与平面所成角的正弦值.-高三数学
题目详情
如图,在几何体
中,
平面
,
,
是等腰直角三角形,
,且
,点
是
的中点.
(Ⅰ)求证:
平面
;
(Ⅱ)求
与平面
所成角的正弦值.
题型:解答题
难度:偏易
来源:不详
答案
(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)
.
试题分析:(Ⅰ)证法一是取
的中点
,构造四边形
,并证明四边形
为平行四边形,得到
,从而证明
平面
;证法二是取
的中点
,构造平面
,通过证明平面
平面
,并利用平面与平面平行的性质来证明
平面
;(Ⅱ)直接利用空间向量法求直线
与平面
所成角的正弦值.
试题解析:解法一:(Ⅰ)取
的中点
,连结
,
则
,且
, 2分
又
,∴
且
,所以四边形
是平行四边形,
则
, 5分
又因为
平面
,
平面
,所以
平面
. 6分
(Ⅱ)依题得,以点
为原点,
所在的直线分别为
轴,建立如图的空间直角坐标系,
则
,
,
,
,
,
,
所以
,
.
设平面
的一个法向量为
,则
即
,
取
,得,
. 10分
又设
与平面
所成的角为
,
,
则
,
故
与平面
所成角的正弦值为
. 13分
解法二:(Ⅰ)取
的中点
,连结
,
则
,
又因为
平面
,
平面
,
平面
,
平面
,
所以
平面
,
平面
,
又
,所以平面
平面
,
平面
,∴
平面
. 6分
(Ⅱ)同解法一. 13分
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((本小题满分12分)已知在四棱锥P-
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如图,在长方体中,,,是线段的中点.(Ⅰ
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(Ⅰ)求证:
(Ⅱ)求
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试题解析:解法一:(Ⅰ)取
则
又
则
又因为
(Ⅱ)依题得,以点
则
所以
设平面
取
又设
则
故
解法二:(Ⅰ)取
则
又因为
所以
又
(Ⅱ)同解法一. 13分