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如图,在三棱锥中,平面,点是棱的中点,,点是棱上一点,且.

1)证明:平面

2)若,点在棱上,且,求直线与平面所成角的正弦值.

 

答案:
(1)证明见解析;(2). 【解析】 (1)证明平面,可得出,再证明可得出,利用线面垂直的判定定理可得出结论; (2)过点作的平行线交于点,然后以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,计算出的坐标,并计算出平面的法向量,利用空间向量法能计算出直线与平面所成角的正弦值. (1)因为平面,且平面,所以, 又,,所以平面, 平面,故, 因为,,, 因为平面,平面,所以, 所以,所以,又,平面; (2)因为,,则,, 过点作的平行线交于点,因为平面,所以平面, 又因为,故可以、、分别作为轴、轴、轴建立空间直角坐标系, 则部分点坐标为:,,,, 则,,, 因为点在棱上,且,则, 则,即有,即, 由(1)知平面,则为平面的一个法向量, 设直线与平面所成角为,则, 即直线与平面所成角的正弦值为.
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