【題目】如圖,矩形中,,的中點(diǎn).把沿翻折,使得平面平面

(Ⅰ)求證:

(Ⅱ)求所在直線與平面所成角的正弦值.

【答案】(Ⅰ)見解析(Ⅱ)

【解析】

(Ⅰ)證明空間中兩異面直線垂直的常用方法為先證明直線與平面垂直,再證明另一條直線在這個(gè)平面內(nèi);(Ⅱ)用等體積法求解,或建立空間直角坐標(biāo)系,利用直線的方向向量和平面的法向量的夾角求解.

解:(Ⅰ)證明:∵的中點(diǎn),

矩形中,,,

,則,

∵平面平面,

平面平面,

平面,

(Ⅱ)解法一:取的中點(diǎn),連接,,則

∵平面平面,平面平面,

平面,

,

設(shè)點(diǎn)到平面的距離為,

中,,,則,

,則

設(shè)所在直線與平面所成角為

,∴,

所在直線與平面所成角的正弦值為

解法二:取的中點(diǎn),連接,則,

的中點(diǎn),連接,則,

平面,

∴以為原點(diǎn),所在直線為軸,所在直線為軸,建

立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系.

,,,,

,,,

∴設(shè)為平面的一個(gè)法向量,

,,

所以,令,則

設(shè)所在直線與平面所成角為,

,

所在直線與平面所成角的正弦值為

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