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(本题满分12分)
如图,四棱锥的底面是一个边长为4的正方形,侧面是正三角形,侧面底面
(Ⅰ)求四棱锥的体积;
(Ⅱ)求直线与平面所成的角的正弦值。


21.(12分) 解:(Ⅰ)设的中点为,连接

所以是棱锥的高, 易知
所以
(Ⅱ)解法一(几何法)
的中点,连接
点,
因为平面平面,所以.又点,   
所以平面
中,
所以
因为,所以,点到面的距离相等
设直线与平面所成的角为,则
所以直线与平面所成的角的正弦值为
解法二(向量法)
如图, 取的中点,连接
,,分别为轴建立空间直角坐标系
,,,,
 所以, ,
设平面的法向量为,则
   即
设直线与平面所成的角为 ,则
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