(本小题满分12分)
如图,在圆锥中,已知,的直径,是的中点,为的中点。
(Ⅰ)证明:平面;
(Ⅱ)求直线和平面所成角的正弦值。
(Ⅰ)因为,是的中点,所以。
又底面,底面,所以,
而,是平面内的两条相交直线,所以平面。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,平面,
又平面,所以平面平面。
在平面中,过作于,则平面。
连结,则是在平面上的射影,所以是直线和平面所成的角。
在中,,;
在中,;
在中, 。
故直线和平面所成的角的正弦值为。
本题主要考查直线与平面垂直的判定以及直线与平面夹角的求解。
(Ⅰ)由已知易得,,根据直线与平面垂直的判定定理可证。
(Ⅱ)由(Ⅰ)可证平面平面,由平面垂直的性质考虑在平面中过作于,则平面,是直线和平面所成的角,在中求解即可。