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()(本题满分14分)

如图,菱形与矩形所在平面互相垂直,

(Ⅰ)求证:平面

(Ⅱ)若,当二面角为直二面角时,求的值;

(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求直线与平面所成的角的正弦值.

 

 

【答案】

解:(Ⅰ)证明:

平面∥平面

平面           ----------------5分

(Ⅱ)取的中点.由于

所以

就是二面角的平面角-------8分

当二面角为直二面角时,,即   ---10分

(Ⅲ)几何方法:

由(Ⅱ)平面,欲求直线与平面所成的角,先求所成的角.       ----------------12分

连结,设

则在中,

                       ----------------14分

(Ⅲ)向量方法:

为原点,轴、轴建立如图的直角坐标系,设

,平面的法向量, ---12分

.

                   ---------------14分

注:用常规算法求法向量,或建立其它坐标系计算的,均参考以上评分标准给分

 

【解析】略

 

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π
3
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