题目
如图,四棱锥中,平面平面,,, ,且,. (Ⅰ)求证:平面; (Ⅱ)求和平面所成角的正弦值; (Ⅲ)在线段上是否存在一点,使得平面平面,请说明理由.
答案:解:(Ⅰ)由,. 可得. 由,且, 可得. 又. 所以. …………2分 又平面平面, 平面平面, 所以平面. ……………4分 (Ⅱ)如图建立空间直角坐标系, 则,,,, ,,. …………6分 设是平面的一个法向量,则,, 即 令,则. ……………7分 设直线与平面所成的角为, 则. ……………8分 所以和平面所成的角的正弦值. ……………9分 (Ⅲ)设,. 又,,. 则. ……………10分 设是平面一个法向量,则,, 即 ……………11分 令,则. ……………12分 若平面平面,则,即,.……13分 所以,在线段上存在一点使得平面平面. ……………14分