(本题满分12分)
如图,直三棱柱中,,分别为,的中点。。
(Ⅰ)证明:平面;
(Ⅱ)求二面角的正弦值。
(Ⅰ)连结交于点,则为的中点。
又是的中点,连结,则。
因为平面,平面,
所以平面。
(Ⅱ)由得,。
以为坐标原点,的方向为轴正方向,
建立如图所示的空间直角坐标系。
设,则,,,
,,,
设平面的法向量,
则,即,
可取。
同理可得平面的一个法向量为:,
于是,
从而:。
所以二面角的正弦值为。
本题主要考查线面平行、二面角的求解。
(Ⅰ)欲证明线面平行,只需证明平面外的该直线与平面内一条直线平行;
(Ⅱ)求二面角正弦值可通过建立空间直角坐标系的方法。求得两个半平面所在平面的法向量,然后利用,进而可以求得。