Question

如圖，在長方體中，，，是線段的中點．
（Ⅰ）求證：平面；
（Ⅱ）求直線與平面所成角的正弦值．

Answer 1

（Ⅰ）詳見解析；（Ⅱ）

試題分析：1.本題的模型是長方體，因此采用坐標法不失為一個好的選擇.2.本題也可以采用幾何法的方式進行求解.（Ⅰ）如圖，連接，交于，可以證明四邊形是平行四邊形，從而，進而可以證明平面.（Ⅱ）過作于，因為底面是正方形，可以證明平面，從而即為所求角.接下來解之即可.第（Ⅱ）問也可以用等積的辦法來求解．

試題解析：（Ⅰ）證明：在長方體中，
∵，，∴.

建立如圖所示的空間直角坐標系，設的中點為，連接，根據題意得，，，，，，線段的中點為，線段的中點為.
∴，  .∴.
∵平面，平面，∴.
∴平面.
（Ⅱ）解：，，，
設平面的一個法向量為，根據已知得
 取，得
∴是平面的一個法向量.
∴.
∴直線與平面所成角的正弦值等于.