(本小题满分13分)
如图,已知平面,,,,,,点和点分别为和的中点。
(Ⅰ)求证:平面;
(Ⅱ)求证:平面平面;
(Ⅲ)求直线与平面所成角的大小。
(Ⅰ)如图,连接,在中,因为和分别是和的中点,所以。又因为平面,所以平面;
(Ⅱ)因为,是的中点,所以。因为平面,,所以平面,从而。又因为,所以平面,又因为平面,所以平面平面;
(Ⅲ)取中点和中点,连接,,。因为和分别为和,所以,,故且,所以,且。又因为平面,所以平面,从而为直线与平面所成的角。
在中,可得,所以。因为,,所以,,又由,有。
在中,可得;
在中,,因此。
所以直线与平面所成角为。
本题主要考查点、直线、平面的位置关系。
(Ⅰ)连接,在中,因为和分别是和的中点,所以。根据直线与平面平行的判断定理即可得平面。
(Ⅱ)由已知可得,因为平面,,所以平面,从而。故平面,所以平面平面;
(Ⅲ)取中点和中点,连接,,。可证四边形为平行四边形,则,且。可证为直线与平面所成的角。又因为,,有。故可求出,在中,。即可得到直线与平面所成角。