(本题满分12分)
如图,在三棱锥中,,,,平面 平面。
(Ⅰ)求直线与平面所成的角的大小;
(Ⅱ)求二面角的大小。
(Ⅰ)连接 由已知,为直线与平面所成角,设的中点为连接、。因为,所以。因为,,所以为等边三角形。不妨设,则,, 。所以,。在中,,故所求角大小为。
(Ⅱ)过作于,连接。由已知可得,平面,据三垂线定理可知,。所以,为二面角的二面角。由(Ⅰ)知,在中,,故二面角的大小为。
本题主要考查线面角和二面角的求法以及三垂线定理。
(Ⅰ)欲求线面角,先得作出线面角,由题,可先作于,连接。又因为平面 平面,则平面,即为直线与平面所成的角。则由题可解得所求角大小为。
(Ⅱ)作于,作于。欲求二面角的大小,需先作出二面角的平面角,由平面,得,故平面,则,则为二面角的二面角。求解可得二面角的大小为。