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【题目】如图,在底面边长为,侧棱长为的正四棱柱中,是侧棱上的一点,.

1)若,求异面直线所成角的余弦;

2)是否存在实数,使直线与平面所成角的正弦值是?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.

【答案】(1) (2)存在,

【解析】

1)采用建系法进行求解;

2)假设存在实数,使得直线与平面所成角的正弦值是,则用向量法表示出,再求得平面的法向量为,结合夹角公式即可求得;

解:(1)建立空间直角坐标系,则.

所以.

,即异面直线所成角的余弦是.

2)假设存在实数,使直线与平面所成的角的正弦值等于,则

.

设平面的法向量为

则由,得,取,得平面的法向量为.

由直线与平面所成的角的正弦值等于,得

,解得,因为,所以满足条件,

所以当时,直线与平面所成的角的正弦值等于.

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