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【题目】如图,在四棱锥中,底面是边长为的正方形,平面为侧棱的中点.

证明:平面平面

求直线与平面所成的角的大小.

【答案】证明见解析

【解析】

根据题意,以点为坐标原点,以所在的直线为轴,以所在的直线为轴,以所在的直线为轴,建立空间直角坐标系,根据向量的方法证明平面,再由面面垂直的判定定理,即可证明结论成立;

根据的坐标系,设直线与平面所成的角的大小,由得到为平面的一个法向量,根据,即可求出结果.

因为平面为正方形,以点为坐标原点,以所在的直线为轴,以所在的直线为轴,以所在的直线为轴,建立如图所示的直角坐标系.

由已知可得

因为的中点,且,所以

所以

所以

所以平面

因为平面,所以平面平面.

设直线与平面所成的角的大小

可知为平面的一个法向量,因为

所以

所以,即直线与平面所成的角的大小为.

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