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如图,DC⊥平面ABC,EB∥DC,AC=BC=EB=2DC=2,∠ACB=12...

如图,DC⊥平面ABC,EB∥DC,AC=BC=EB=2DC=2,∠ACB=120°,P,Q分别为AE,AB的中点.
(I)证明:PQ∥平面ACD;
(II)证明:平面ADE⊥平面ABE;
(Ⅲ)求AD与平面ABE所成角的正弦值.

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(I)连接DP,CQ,利用题设条件推导出PQDC,由此能够证明PQ∥平面ACD. (II)在△ABC中,由AC=BC=2,AQ=BQ,知CQ⊥AB,由DC⊥平面ABC,EB∥DC,知EB⊥平面ABC,由此能够证明平面ADE⊥平面ABE. (Ⅲ)由(Ⅰ)知四边形DCQP是平行四边形,所以DP⊥平面ABE,由直线AD在平面ABE内的射影是AP,知直线AD与平面ABE所成角是∠DAP,由此能求出AD与平面ABE所成角的正弦值.  【解析】 (I)证明:连接DP,CQ,在△ABE中, ∵P,Q分别是AE,AB的中点,∴PQ, ∵EB∥DC,AC=BC=EB=2DC=2,∴PQDC, ∵PQ⊄平面ACD,DC⊂平面ACD, ∴PQ∥平面ACD. (II)在△ABC中,AC=BC=2,AQ=BQ, ∴CQ⊥AB, ∵DC⊥平面ABC,EB∥DC,∴EB⊥平面ABC, ∴EB⊥CQ,∴EB⊥平面ABC. ∴EB⊥CQ,∴CQ⊥平面ABE, ∵CQ∥DP,∴DP⊥平面ABE, ∵DP⊂平面ADE, ∴平面ADE⊥平面ABE. (Ⅲ)由(Ⅰ)知四边形DCQP是平行四边形, ∴DP∥CQ, ∴DP⊥平面ABE, ∴直线AD在平面ABE内的射影是AP, 所以直线AD与平面ABE所成角是∠DAP 在Rt△APD中,, DP=CQ=2sin∠CAQ=1, ∴. 故AD与平面ABE所成角的正弦值为.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
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