(本小题满分13分)
如图,圆锥顶点为。底面圆心为,其母线与底面所成的角为。和是底面圆上的两条平行的弦,轴与平面所成的角为。
(Ⅰ)证明:平面与平面的交线平行于底面;
(Ⅱ)求。
(Ⅰ)设面与面的交线为,因为,不在面内,则面,又面,面与面的交线为,所以,由直线在底面上,而在底面外可知,与底面平行。
(Ⅱ)设的中点为,连结,。由圆的性质,,,因为底面,底面,所以,又,故面,又面,因此面面,而直线在面上的射影为直线,故为与面所成的角,由题设,,设=,则,根据题设有,得,由和,可解得,因此,在中,,故。
本题主要考查线面平行与线线平行的关系和求解空间角。
(Ⅰ)通过平行弦推出面,再由面找出交线与弦平行,然后再推出结论;
(Ⅱ)利用线线垂直和,找到线面垂直面,从而将求角的问题转化到解三角形,最终利用解三角形的方法求出角的余弦值。