(本小题满分12分)
如图,三棱柱中,,,
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)若平面 平面,,求直线与平面所成角的正弦值。
(Ⅰ)取的中点,连结。因为,所以。
由于,,故为等边三角形,所以。
因为,所以平面,又平面,故。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知。
又平面平面,交线为,所以平面,故两两垂直。
以为坐标原点,的方向为轴的正方向,为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系,
由题设知,
则,
设是平面的法向量,则,即。
可取,故,所以与平面所成角的正弦值为。
本题主要考查立体几何中直线与平面的位置关系。
(Ⅰ)取的中点,连结,,所以,中,所以,所以平面,即得。
(Ⅱ)由面面垂直性质得平面,以为原点,的方向为轴的正方向,为单位长,建立空间直角坐标系,设平面的法向量为,由法向量与垂直可求得法向量,再求出其法向量与直线夹角的余弦值即可得到直线与平面的正弦值。