【题目】如图,三棱柱
中,
,
,
.
(Ⅰ)证明:
;
(Ⅱ)若平面
平面
,
,求直线
与平面
所成角的正弦值.
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【答案】(1)见解析; (2)
.
【解析】
(Ⅰ)取AB的中点O,连接OC,OA1,A1B,由已知可证OA1⊥AB,AB⊥平面OA1C,进而可得AB⊥A1C;
(Ⅱ)易证OA,OA1,OC两两垂直.以O为坐标原点,
的方向为x轴的正向,|
|为单位长,建立坐标系,可得
,
,
的坐标,设
=(x,y,z)为平面BB1C1C的法向量,则
,可解得
=(
,1,﹣1),可求|cos<
,
>|,即为所求正弦值.
(Ⅰ)取AB的中点O,连结OC,
,
.
因为
,所以
.
由于
,
,故
为等边三角形,所以
.
因为
,所以
平面
.
又
平面
,故
.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
,
.
又平面
平面
,交线为
,所以
平面
,故
,
,
两两相互垂直.
以O为坐标原点,
的方向为x轴的正方向,
为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系
.
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由题设知
,
,
,
.
则
,
,
.
设
是平面
的法向量,
则
即
可取
.
故
,
所以
与平面
所成角的正弦值为
.