(本小题满分12分)
如图,在三棱锥中,,,,点在平面内的射影在上。
(Ⅰ)求直线与平面所成的角的大小;
(Ⅱ)求二面角的大小。
(Ⅰ)如图:
连结。 由已知,为直线与平面所成的角。
设的中点为,连结、。
因为,所以。
因为,,所以为等边三角形。
不妨设,则,, 。
所以,。
在中,。
故直线与平面所成的角的大小为。
(Ⅱ)过作于,连结。
由已知可得,平面。
根据三垂线定理可知,。
所以,为二面角的平面角。
由(Ⅰ)知,。
故二面角的大小为。
本题主要考查直线与平面及平面与平面之间的夹角的相关知识。
(Ⅰ)求直线与平面所成的角的大小关键是找到这个角。本题连接,则即为直线与平面所成的角。再根据三角形的边、角关系即可求得这个角的三角函数值,于是即可得出角的大小。
(Ⅱ)取的中点为,过作于,连结,所以平面,则为在平面内的射影。于是,所以即为二面角的平面角,再根据边、角关系即可求得此二面角的大小。