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【题目】如图,在三棱柱中,的重心,.

(1)求证:平面

(2)若侧面底面,求直线与平面所成角的正弦值.

【答案】(1)证明见解析;(2).

【解析】

试题分析:(1)连接,并延长,交于点,过,交于点,分别连接.的重心,所以,又,所以,所以,从而平面(2)以为原点,分别以轴,轴,轴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,计算得线面角的正弦值为.

试题解析:

(1)连接,并延长,交于点,过,交于点,分别连接.因为的重心,所以.

,所以.

又据三棱柱性质知

所以.

又因为,

所以.

,,

所以.

又因为

所以平面平面

又因为

所以平面

(2)连结.

因为,,,

所以

所以,所以.

因为侧面底面,侧面底面

所以平面.

因为,所以是等边三角形,

所以.

为原点,分别以轴,轴,轴建立空间直角坐标系,

所以

所以.

设平面的一个法向量为,则

所以

,得

所以.

所以.即直线与平面所成角的正弦值为.

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