在三棱錐S-ABC中，△ABC是邊長(zhǎng)為4的正三角形，數(shù)學(xué)公式，數(shù)學(xué)公式，M、N分別是AB、SB的中點(diǎn)；
（1）證明：平面SAC⊥平面ABC；
（2）求直線MN與平面SBC所成角的正弦值．

（1）證明：取AC中點(diǎn)D，連SD，BD，
∵SA=SC，∴SD⊥AC
∵△ABC是邊長(zhǎng)為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為原點(diǎn)，DA為x軸，DB為y軸，DS為z軸建立空間直角坐標(biāo)系，則A（2，0，0），C（-2，0，0），，，，
∴，，
設(shè)平面SCB的法向量為，則有，
令x=1，得到…．…..（8分）
設(shè)直線MN與平面SBC所成角為θ，則…..（12分）
分析：（1）取AC中點(diǎn)D，連SD，BD，證明SD⊥平面ABC，利用面面垂直的判定，可得平面SAC⊥平面ABC；
（2）建立坐標(biāo)系，求出平面SCB的法向量，利用向量的夾角公式，即可求直線MN與平面SBC所成角的正弦值．
點(diǎn)評(píng)：本題以三棱錐為載體，考查線面垂直，面面垂直，考查線面角，考查向量知識(shí)的運(yùn)用，屬于中檔題．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，在三棱錐S-ABC中，側(cè)面SAB與側(cè)面SAC均為邊長(zhǎng)為1的等邊三角形，∠BAC=90°，O為BC中點(diǎn)．
（Ⅰ）證明：SO⊥平面ABC；
（Ⅱ）證明：SA⊥BC；
（Ⅲ）求三棱錐S-ABC的體積．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，在三棱錐S-ABC中，側(cè)面SAB與側(cè)面SAC均為等邊三角形，∠BAC=90°，O為BC中點(diǎn)．
（Ⅰ）證明：SO⊥平面ABC；
（Ⅱ）求二面角A-SC-B的余弦值．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，在三棱錐S-ABC中，側(cè)面SAB⊥底面ABC，且∠ASB=∠ABC=90°，AS=SB=2，AC=2
3
．

（Ⅰ）求證SA⊥SC；
（Ⅱ）在平面幾何中，推導(dǎo)三角形內(nèi)切圓的半徑公式r=
2S
l
（其中l(wèi)是三角形的周長(zhǎng)，S是三角形的面積），常用如下方法（如右圖）：
①以內(nèi)切圓的圓心O為頂點(diǎn)，將三角形ABC分割成三個(gè)小三角形：△OAB，△OAC，△OB精英家教網(wǎng)C．
②設(shè)△ABC三邊長(zhǎng)分別為a，b，c．由S△ABC=S△OBC+S△OAC+S△OAB，
得S=
1
2
ar+
1
2
br+
1
2
cr=
1
2
lr，則r=
2S
l
．
類比上述方法，請(qǐng)給出四面體內(nèi)切球半徑的計(jì)算公式（不要求說明類比過程），并利用該公式求出三棱錐S-ABC內(nèi)切球的半徑．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

如圖，在三棱錐S-ABC中，SA=AB=BC=AC=
2
SB=
2
SC，O為BC中點(diǎn)．
（1）求證：SO⊥平面ABC
（2）在線段AB上是否存在一點(diǎn)E，使二面角B-SC-E的平面角的余弦值為
15
5
？若存在，確定E點(diǎn)位置；若不存在，說明理由．

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科目：高中數(shù)學(xué) 來源： 題型：

在三棱錐S-ABC中，側(cè)棱SC⊥平面SAB，SA⊥BC，側(cè)面△SAB，△SBC，△SAC的面積分別為1，
3
2
，3，則此三棱錐的外接球的表面積為（　�。�

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