如图,在三棱锥中,,,为的中点。
(1)证明:平面;
(2)若点在棱上,且二面角为,求与平面所成角的正弦值。
(1)证明:连接,
由,为的中点,则。
由勾股定理得:,
,,
所以。
在中,为的中点,,
所以,
由勾股定理得。
在中,,
从而平面。
(2)以点为原点,为轴,为轴,为轴建立空间直角坐标系(图略),
由(1)可知,为等腰直角三角形,
设,,
另外,,,
显然平面的一个法向量,
设平面的法向量,
由,
可得,
解得,
从而可取为,
,
解得,即,
又有,
则,
所以与平面所成角的正弦值为。
本题主要考查点、直线、平面的位置关系和空间向量的应用。
(1)连接,证明,即可。
(2)建立空间直角坐标系,利用二面角求出坐标,再求出线面夹角即可。