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【题目】四棱锥的底面为菱形,的中点,上一点,且,若.

1)求证:平面

2)求证:平面

3)求直线与平面所成角的正弦值.

【答案】1)证明见解析;(2)证明见解析;(3

【解析】

1)通过证明直线与平面内的一条直线平行证明直线与平面平行;(2)通过证明直线与平面内的两条相交直线垂直证明直线与平面垂直;(3)利用等体积法求解三棱锥的高,进而求解线面角的正弦值或通过建立空间直角坐标系,利用直线的方向向量与平面的法向量的夹角公式求解.

解:(1)证明:连接,交于点,连接,则

,又平面平面

从而平面.

2)证明:连接

中点,

中点,∴

且易求

,从而

平面.

3)解法一:设到平面的距离为与平面所成角为,则

计算可得

,又∵

,从而.

解法二:作平面,以为坐标原点,所在直线为轴、轴、轴,建立如图所示空间直角坐标系,则,设,由

解得

.

设平面的法向量为

,得

记直线与平面所成角为

.

练习册系列答案
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)证明:平面

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