Question

如圖，在直三棱柱中，，．

(Ⅰ)求證：平面；

(Ⅱ)若為的中點(diǎn)，求與平面所成的角．

 

Answer 1

【答案】

（1）證明過程詳見解析；（2）所成的角為．

【解析】

試題分析：本題主要考查空間線、面位置關(guān)系，線面所成的角等基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)考查空間想象能力和推理論證能力.第一問，先利用正方形得對(duì)角線互相垂直，再利用線面垂直得到線線垂直，再利用線面垂直的判定定理得到線面垂直平面；第二問，先由已知條件判斷是正三角形，由第一問的結(jié)論可知，是與平面所成的角，在直角中，得出，所以，即與平面所成的角為．

試題解析：(Ⅰ) 由題意知四邊形是正方形，故．

由平面，得．

又，所以平面，故．

從而得平面．         7分

(Ⅱ)設(shè)與相交于點(diǎn)，則點(diǎn)是線段的中點(diǎn)．

連接，由題意知是正三角形．

由，是的中線知：與的交點(diǎn)為重心，連接．

由(Ⅰ)知平面，故是在平面上的射影，于是是與平面所成的角．

在直角中，，  ，

所以．

故，即與平面所成的角為．     15分

考點(diǎn)：1.線面垂直的判定定理；2.線面垂直的性質(zhì)；3.中線的性質(zhì)；4.直角三角形中求正弦.