Question

【題目】如圖，三棱柱中，，，.

（Ⅰ）證明：；

（Ⅱ）若平面平面，，求直線與平面所成角的正弦值.

Answer 1

【答案】（1）見解析； （2） .

【解析】

（Ⅰ）取AB的中點O，連接OC，OA1，A1B，由已知可證OA1⊥AB，AB⊥平面OA1C，進而可得AB⊥A1C；

（Ⅱ）易證OA，OA1，OC兩兩垂直．以O為坐標原點，的方向為x軸的正向，||為單位長，建立坐標系，可得，，的坐標，設=（x，y，z）為平面BB1C1C的法向量，則，可解得=（，1，﹣1），可求|cos＜，＞|，即為所求正弦值．

（Ⅰ）取AB的中點O，連結OC，，.

因為，所以.

由于，，故為等邊三角形，所以.

因為，所以平面.

又平面，故.

（Ⅱ）由（Ⅰ）知，.

又平面平面，交線為，所以平面，故，，兩兩相互垂直.

以O為坐標原點，的方向為x軸的正方向，為單位長，建立如圖所示的空間直角坐標系.

由題設知，，，.

則，，.

設是平面的法向量，

則 即 可取.

故 ，

所以與平面所成角的正弦值為.