(本题满分15分)
如图,在四棱锥中,平面平面,,,,。
(Ⅰ)证明:平面;
(Ⅱ)求直线与平面所成的角的正切值。
(Ⅰ)连结,在直角梯形中,由,,得。由,,得,即。又平面平面,从而平面;
(Ⅱ)在直角梯形中,由,得,又平面平面,所以平面。作,与延长线交于点,连结,则平面,所以是直线与平面所成的角。
在 中,由,,得,;在中,由,,得。在中,由,,得,所以,直线与平面所成的角的正切值是。
本题主要考查立体几何中直线和平面的关系,直线与平面所成的角。
(Ⅰ)根据勾股定理的逆定理,可知,而已知平面平面,且两平面相交于,根据直线和平面垂直的判定定理可知,平面;
(Ⅱ)作,与延长线交于点,连结,可证明平面,故是直线与平面所成的角,根据几何关系可求出。