如圖1,矩形
中,
,
,
、
分別為
、
邊上的點,且
,
,將
沿
折起至
位置(如圖2所示),連結
、
、
,其中
.
(Ⅰ)求證:
平面
;
(Ⅱ)求直線
與平面
所成角的正弦值.
(Ⅰ)詳見解析;(Ⅱ)
.
試題分析:(Ⅰ)三角形
和三角形
中,各邊長度確定,故可利用勾股定理證明垂直關系
,進而由線面垂直的判定定理可證明
平面
;(Ⅱ)方法一(向量法):根據(jù)題意,以
為坐標原點建立空間直角坐標系,再表示出相關點的坐標,再求面
的法向量和直線
的方向向量,其夾角余弦值的絕對值即直線和平面所成角的正弦值;方法二(綜合法):過點
作
于
,則易證
平面
,所以
為直線
與平面
所成的角,進而在
求角.
試題解析:(Ⅰ)由翻折不變性可知,
,
, 在
中,
,所以
,在圖
中,易得
,
在
中,
,所以
,又
,
平面
,
平面
,所以
平面
.
(Ⅱ)方法一:以
為原點,建立空間直角坐標系
如圖所示,則
,
,
,
,所以
,
,
, 設平面
的法向量為
,則
,即
,解得
,令
,得
,設直線
與平面
所成角為
,則
.
所以直線
與平面
所成角的正弦值為
.
方法二:過點
作
于
,由(Ⅰ)知
平面
,而
平面
,所以
,又
,
平面
,
平面
,所以
平面
,所以
為直線
與平面
所成的角. 在
中,
,在
中,由等面積公式得
,在
中,
,所以直線
與平面
所成角的正弦值為
.
練習冊系列答案
相關習題
科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,在四棱錐
中,底面
為矩形,
底面
,
、
分別是
、
中點.
(1)求證:
平面
;
(2)求證:
.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,在三棱錐
中,
分別為
的中點.
(1)求證:EF∥平面
;
(2)若平面
平面
,且
,
º,求證:平面
平面
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,四邊形PDCE為矩形,ABCD為梯形,平面PDCE⊥平面ABCD,∠BAD=∠ADC=90°,AB=AD=
.
(Ⅰ)若M為PA中點,求證:AC∥平面MDE;
(Ⅱ)求平面PAD與PBC所成銳二面角的大小.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,在三棱錐
中,平面
平面
,
,
.設
,
分別為
,
中點.
(Ⅰ)求證:
∥平面
;
(Ⅱ)求證:
平面
;
(Ⅲ)試問在線段
上是否存在點
,使得過三點
,
,
的平面內(nèi)的任一條直線都與平面
平行?若存在,指出點
的位置并證明;若不存在,請說明理由.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖,菱形ABCD中,
,
平面ABCD,
平面ABCD,
(1)求證:
平面BDE;
(2)求銳二面角
的大小.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:解答題
如圖的幾何體中,
平面
,
平面
,△
為等邊三角形,
,
為
的中點.
(1)求證:
平面
;
(2)求證:平面
平面
.
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:填空題
已知
是三條不同的直線,
是三個不同的平面,下列命題:
①若
,
,則
; ②若
,
,則
;
③若
,
,
,則
; ④若
,則
.
其中真命題是_
__.(寫出所有真命題的序號).
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科目:高中數(shù)學
來源:不詳
題型:單選題
下列四個正方體圖形中,
為正方體的兩個頂點,
分別為其所在棱的中點,能得出
平面
的圖形的序號是( )
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