Question

【題目】如圖，在圓錐中，已知，⊙O的直徑，點(diǎn)C在底面圓周上，且，為的中點(diǎn)．

（Ⅰ）證明：∥平面；

（Ⅱ）證明：平面平面；

（Ⅲ）求二面角的正弦值.

Answer 1

【答案】（Ⅰ）見(jiàn)解析（Ⅱ）見(jiàn)解析 （Ⅲ）

【解析】

（Ⅰ）要證∥平面轉(zhuǎn)證∥即可；

（Ⅱ）由題意易得，，從而平面,即可得到結(jié)果；

（Ⅲ）由（Ⅱ）知，平面平面，在平面中，過(guò)作于，則平面。過(guò)作,垂足為,連結(jié)，則由三垂線定理得,即是二面角的平面角.

證明 ：（Ⅰ）∵為的中點(diǎn)，為的圓心,則∥,

∵平面， 平面，

∴∥平面。

證明：（Ⅱ）∵，是的中點(diǎn)，∴ .

又底面⊙底面⊙，∴，

∵, 平面，∴平面,

∵平面,

∴平面平面；

（Ⅲ）由（Ⅱ）知，平面平面，在平面中，過(guò)作于，

則平面。過(guò)作,垂足為,連結(jié)，

則由三垂線定理得,

∴是二面角的平面角.

在中， ,

在△中,可求得,

∴在△中,,

∴ .

即二面角的正弦值為．