题目
如图,在直三棱柱中,,是棱上 的一点,是的延长线与的延长线的交点,且∥平面. (Ⅰ)求证:; (Ⅱ)求二面角的平面角的正弦值.
答案:解:(Ⅰ)连接交于,连接. ∵∥平面,面,面面 ∴∥ ……………2分 又∵为的中点, ∴为中点∴为中点 ……………4分 ∴∴ ……………5分 (Ⅱ)∵在直三棱柱中, ∴ ……………6分 以为坐标原点,以, 所在直线建立空间直角坐标系如图所示。 由(Ⅰ)知为中点 ∴点坐标分别为 ,,, 设平面的法向量 ∵且 ∴取 ∴ ……………8分 同理:平面的法向量 ……………10分 设二面角平面角为 则, ∴ ……………12分