Question

在長方體中，，，為中點.（Ⅰ）證明：；（Ⅱ）求與平面所成角的正弦值；（Ⅲ）在棱上是否存在一點，使得∥平面？若存在，求的長；若不存在，說明理由.

 

Answer 1

【答案】

（Ⅰ）先證平面（Ⅱ）（Ⅲ）的長.

【解析】

試題分析：（Ⅰ）證明：連接∵是長方體，∴平面，又平面 ∴    

在長方形中， ∴     

又∴平面，    

而平面∴      

（Ⅱ）如圖建立空間直角坐標系，則

,  

設平面的法向量為，則    令，則  ,

       

所以 與平面所成角的正弦值為                

（Ⅲ）假設在棱上存在一點，使得∥平面.

設的坐標為，則 因為 ∥平面

所以 ，即， ，解得，        

所以 在棱上存在一點，使得∥平面,此時的長. 

考點：直線與平面垂直的判定；直線與平面所成的角．

點評：本小題主要考查空間線面關(guān)系、直線與平面所成的角、三角函數(shù)等知識，考查數(shù)形結(jié)合、化歸與轉(zhuǎn)化的數(shù)學思想方法，以及空間想象能力、推理論證能力和運算求解能力.