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在三棱锥S-ABC中,△ABC是边长为4的正三角形,数学公式数学公式,M、N分别是AB、SB的中点;
(1)证明:平面SAC⊥平面ABC;
(2)求直线MN与平面SBC所成角的正弦值.

(1)证明:取AC中点D,连SD,BD,
∵SA=SC,∴SD⊥AC
∵△ABC是边长为4的正三角形,

∴SD⊥BD
∵AC∩BD=D
∴SD⊥平面ABC
∵SD?平面SAC
∴平面SAC⊥平面ABC;..(6分)
(2)解:以D为原点,DA为x轴,DB为y轴,DS为z轴建立空间直角坐标系,则A(2,0,0),C(-2,0,0),

设平面SCB的法向量为,则有
令x=1,得到….…..(8分)
设直线MN与平面SBC所成角为θ,则…..(12分)
分析:(1)取AC中点D,连SD,BD,证明SD⊥平面ABC,利用面面垂直的判定,可得平面SAC⊥平面ABC;
(2)建立坐标系,求出平面SCB的法向量,利用向量的夹角公式,即可求直线MN与平面SBC所成角的正弦值.
点评:本题以三棱锥为载体,考查线面垂直,面面垂直,考查线面角,考查向量知识的运用,属于中档题.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

精英家教网如图,在三棱锥S-ABC中,侧面SAB与侧面SAC均为边长为1的等边三角形,∠BAC=90°,O为BC中点.
(Ⅰ)证明:SO⊥平面ABC;
(Ⅱ)证明:SA⊥BC;
(Ⅲ)求三棱锥S-ABC的体积.

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科目:高中数学 来源: 题型:

精英家教网如图,在三棱锥S-ABC中,侧面SAB与侧面SAC均为等边三角形,∠BAC=90°,O为BC中点.
(Ⅰ)证明:SO⊥平面ABC;
(Ⅱ)求二面角A-SC-B的余弦值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

精英家教网如图,在三棱锥S-ABC中,侧面SAB⊥底面ABC,且∠ASB=∠ABC=90°,AS=SB=2,AC=2
3


(Ⅰ)求证SA⊥SC;
(Ⅱ)在平面几何中,推导三角形内切圆的半径公式r=
2S
l
(其中l是三角形的周长,S是三角形的面积),常用如下方法(如右图):
①以内切圆的圆心O为顶点,将三角形ABC分割成三个小三角形:△OAB,△OAC,△OB精英家教网C.
②设△ABC三边长分别为a,b,c.由S△ABC=S△OBC+S△OAC+S△OAB
S=
1
2
ar+
1
2
br+
1
2
cr
=
1
2
lr
,则r=
2S
l

类比上述方法,请给出四面体内切球半径的计算公式(不要求说明类比过程),并利用该公式求出三棱锥S-ABC内切球的半径.

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科目:高中数学 来源: 题型:

如图,在三棱锥S-ABC中,SA=AB=BC=AC=
2
SB=
2
SC
,O为BC中点.
(1)求证:SO⊥平面ABC
(2)在线段AB上是否存在一点E,使二面角B-SC-E的平面角的余弦值为
15
5
?若存在,确定E点位置;若不存在,说明理由.

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科目:高中数学 来源: 题型:

在三棱锥S-ABC中,侧棱SC⊥平面SAB,SA⊥BC,侧面△SAB,△SBC,△SAC的面积分别为1,
3
2
,3,则此三棱锥的外接球的表面积为(  )

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