(本小题满分12分)
如图,四棱锥中,,,侧面为等边三角形,,
(1)证明:平面;
(2)求与平面所成的角的大小。
(1)取中点,连结,则四边形为矩形,。
连结,则,,又,故,所以为直角。
由,,,得:平面,
所以,与两条相交直线、都垂直。所以平面。
(2)由平面知,平面平面,作,垂足为,
则平面,,作,垂足为,则。
连结,则,又,,故平面,平面平面。
作,为垂足,则平面,,即到平面的距离为。
由于,所以平面,到平面的距离也为。
设与平面所成的角为,则,。
本题主要考查直线与平面的位置关系及直线与平面所成角的求解。
(1)本问的关键是构建垂直关系,先取中点,连结,然后结合线面垂直的判定定理即可得证;
(2)求直线和平面所成角基本思路为:①通过射影转化法,作出直线与平面所成角②在三角形中求角的大小。其中,找到平面的垂线是问题的关键,同时应该注意与线线垂直、线面垂直、面面垂直的相互关系。