(本小题满分12分)
如图,菱形的对角线与交于点,,,点,分别在,上,,交于点,将沿折到的位置,。
(1)证明:平面;
(2)求二面角的正弦值。
(1)因为是菱形,所以,因为沿折到的位置,所以,所以平面,所以。
因为,所以,所以,,所以,所以,因为,所以,所以,又因为,所以平面。 ......6分
(2)以为原点,为轴,为轴,为轴建立直角坐标系,如下图所示,
所以,,,,,
所以,,设平面的法向量为,则,,则,
设平面的法向量为,,,
则,,则,
则,。 ......12分
本题主要考查点、平面、直线的位置关系。
(1)要证平面,只需证与平面内的两条相交直线垂直即可,根据菱形对角线的性质可证得,根据勾股定理可证得,又,所以平面;
(2)建立空间直角坐标系,求出平面与的法向量,利用两法向量夹角的余弦值即可求出所求二面角的正弦值。