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如图,三棱柱中,平面.以
为邻边作平行四边形,连接

(1)求证:∥平面 ;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)线段上是否存在点,使平面与平面垂直?若存在,求出的长;若
不存在,说明理由.
(1)平面;(2);(3)线段上不存在点,使平面与平面垂直.

试题分析:(1)要证明线面平行,需要在平面中找出一条直线平行于.连结三棱柱,由平行四边形,
, 四边形为平行四边形, ,平面 ,平面.(2)建立空间直角坐标系,设平面的法向量为,利用,令,则直线与平面所成角的正弦值为. (3)设,则,设平面的法向量为,利用垂直关系, 即 ,令,则,所以,因为平面的法向量为,假设平面与平面垂直,则 ,解得, 
线段上不存在点,使平面与平面垂直.              
试题解析:(1)连结三棱柱,        
由平行四边形
                               1分
四边形为平行四边形,                2分
平面               3分
平面                                   4分

(2)由,四边形为平行四边形得底面
如图,以为原点建立空间直角坐标系,则
,                                1分

设平面的法向量为,则
,令,则
                                           3分
         
直线与平面所成角的正弦值为.        5分
(3)设,则              1分
设平面的法向量为,则
, 即 
,则,所以            3分
由(2)知:平面的法向量为
假设平面与平面垂直,则 ,解得, 
线段上不存在点,使平面与平面垂直.
5分
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