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【题目】已知四棱柱的所有棱长都为2,且.

1)证明:平面平面

2)求直线与平面所成的角的正弦值.

【答案】(1)详见解析;(2).

【解析】

1)要证平面平面,转化为证明平面,通过证明可得;

2)连接,由(1)可得为直线与平面所成的角,在中求角的正弦值.另外可以用向量法求线面角.

1)证明:设的交点为,连接

因为

所以

所以

又因为的中点,所以

另由

所以平面

平面,所以平面平面.

2)(法一)连接,由(1)知平面

所以为直线与平面所成的角

在菱形中,

所以

又因为,所以

所以.

(法二)过作直线平面,分别以轴,建立如图所示空间直角坐标系,

依题意,得

所以

设平面的法向量为

所以,令,则,即

所以

即直线与平面所成的角的正弦值为.

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