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6.(人教A版,必修2,P87,B組第1題)
如圖5,邊長為2的正方形ABCD中,
(1)點是的中點,點是的中點,將分別沿折起,使兩點重合于點,求證:.
(2)當時,求三棱錐的體積.
變式題.如圖5-1,在矩形中,是的中點,以為折痕將向上折起,使為,且平面平面.
(Ⅰ)求證:;
(Ⅱ)求直線與平面所成角的正弦值.
解(Ⅰ)在中,,
在中,,
∵,
∴.
∵平面平面,且交線為,
∴平面.
∵平面,
∴.
(Ⅱ)設與相交于點,由(Ⅰ)知,
∵,
∴平面,
∵平面,
∴平面平面,且交線為,
如圖6-2,作,垂足為,則平面,
連結,則是直線與平面所成的角.
由平面幾何的知識可知,∴.
在中,,
在中,,可求得.
∴.
∴直線與平面所成的角的正弦值為.