如图,正方形
与直角梯形
所
在平面互相垂直,
,
,
.
(Ⅰ) 求证:
平面
;
(Ⅱ) 求平面
与平面
所成角的正切值.

如图,正方形
与直角梯形
所
在平面互相垂直,
,
,
.
(Ⅰ) 求证:
平面
;
(Ⅱ) 求平面
与平面
所成角的正切值.

解:(Ⅰ) 证明:方法一:设
,取![]()
中点
,连结
,
则
∥
且
=
, ∵
,
,
∴
∥
且
=
,∴
是平行四边形,∴
.
∵
平面
,
平面
,∴
平面
,即
平面
.
方法二:∵
,∴![]()
∵正方形
与直角梯形
所在平面互相垂直,平面
平面
,
平面
,∴
平面![]()
以点D为坐标原点,DA、DC、DE所在的直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,设平面
的一个法向量为
,
则
,而
,∴
,
令
,则
,
,
.
∵
, ∴
,∴
,
而
平面
,∴
平面
.
(Ⅱ) 设平面
与平面
所成二面角的平面角为
,由条件知
是锐角
由 (Ⅰ) 知平面
的法向量为
,
又平面
与
轴垂直,所以平面
的法向量可取为![]()
所以
,所以
即为所求.