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【題目】如圖,在四棱錐中,底面是矩形,平面平面,,的中點,,.

(1)求證:;

(2)若二面角的正弦值為,求四棱錐的體積.

【答案】(1)見解析(2)

【解析】分析:(1)由幾何關系可證得直線,,兩兩垂直.為坐標原點,,所在直線分別為軸,軸,軸建立空間直角坐標系,設.由空間向量的結論可證得,.

(2)由(1)可得,.由空間向量計算可得.則四棱錐的體積.

詳解:(1)設的中點為,連接,由四邊形是矩形,得.

的中點,∴.

∵平面平面,平面平面,

平面. . ∴直線,兩兩垂直.

為坐標原點,,所在直線分別為軸,軸,軸建立如圖所示的空間直角坐標系,設.

依題意得,,,,,.

,.

,即.

(2)由(1)可得,.

設平面的法向量為,則

,則是平面的一個法向量,同理可得是平面的一個法向量.設二面角的大小為

. ,解得.

∴四棱錐的體積.

練習冊系列答案
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