试题:
(本小题满分10分)
如图,在三棱锥中,底面, 点分别在棱上,且 
    
(Ⅰ)求证:平面
(Ⅱ)当的中点时,求与平面所成的角的正弦值;

答案:

我来补答
(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)与平面所成的角的正弦值为
本试题主要是考查了线面垂直的判定定理的运用,以及线面角的求解的综合运用。
(1)根据已知条件,PA⊥底面ABC,∴PA⊥BC.
,∴AC⊥BC.∴BC⊥平面PAC.
(2)∵D为PB的中点,DE//BC,
,又由(Ⅰ)知,BC⊥平面PAC,∴DE⊥平面PAC,垂足为点E.∴∠DAE是AD与平面PAC所成的角,然后借助于三角形得到求解。
解法1(Ⅰ)∵PA⊥底面ABC,∴PA⊥BC.
,∴AC⊥BC.
∴BC⊥平面PAC.
(Ⅱ)∵D为PB的中点,DE//BC,

又由(Ⅰ)知,BC⊥平面PAC,
∴DE⊥平面PAC,垂足为点E.
∴∠DAE是AD与平面PAC所成的角,
∵PA⊥底面ABC,∴PA⊥AB,又PA=AB,
∴△ABP为等腰直角三角形,∴
∴在Rt△ABC中,,∴.
∴在Rt△ADE中,
与平面所成的角的正弦值为

解法2如图,以A为原煤点建立空间直角坐标系
,由已知可得
.
(Ⅰ)∵,     
,∴BC⊥AP.
又∵,∴BC⊥AC,∴BC⊥平面PAC.
(Ⅱ)∵D为PB的中点,DE//BC,∴E为PC的中点,

∴又由(Ⅰ)知,BC⊥平面PAC,∴∴DE⊥平面PAC,垂足为点E.
∴∠DAE是AD与平面PAC所成的角,

.
与平面所成的角的正弦值为
 
 
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