如图,四棱锥中,
,
,侧面
为等边三角形,
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)求与平面
所成角的正弦值.
如图,四棱锥中,
,
,侧面
为等边三角形,
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)求与平面
所成角的正弦值.
解法一:
(I)取AB中点E,连结DE,则四边形BCDE为矩形,DE=CB=2,
连结SE,则 又SD=1,故
,
所以
为直角。 …………3分
由,
得平面SDE,所以
。 SD与两条相交直线AB、SE都垂直。
所以平面SAB。 …………6分
(II)由平面SDE知, 平面
平面SED。
作垂足为F,则SF
平面ABCD,
作,垂足为G,则FG=DC=1。 连结SG,则
,
又,
故平面SFG,平面SBC
平面SFG。 …………9分
作,H为垂足,则
平面SBC。
,即F到平面SBC的距离为
由于ED//BC,所以ED//平面SBC,E到平面SBC的距离d也有
设AB与平面SBC所成的角为α, 则-----------------12分
解法二:
以C为坐标原点,射线CD为x轴正半轴,建立如图所示的空间直角坐标系C—xyz。
设D(1,0,0),则A(2,2,0)、B(0,2,0)。
又设
(I),
,
由
得
故x=1。
由
又由
即 …………3分
于是,
所以
平面SAB。 …………6分
(II)设平面SBC的法向量,
则
又
故 …………9分
取p=2得。
故AB与平面SBC所成的角正弦为
----------12分