Question

如图，梯形中，，分别是的中点，矩形所在的平面与所在的平面互相垂直，且.

（1）证明：平面；

（2）证明：平面；

（3）若二面角为，求直线与平面所成角的大小.

Answer

（1）证明见解析（2）证明见解析；（3）．

【解析】

试题分析：（1）根据平面与平面垂直的性质定理证平面，又，从而可证得平面；（2）取中点，连接，先证得为平行四边形，进而可得，再根据直线与平面平行的判定定理即可证得平面；（3）连接交于，连接，证明平面，则即为直线与平面所成角，再通过解求得的大小．

试题解析：（1）

平面.

（2）取中点，连接，

.

（3）为二面角的平面角，

.

由（1）知

，

中，，，

∴，∴，∴与平面成角.

考点：1、线面垂直的判定；2、线面平行的判定；3、线面角的求法．

【方法点晴】本题主要考查的是线面垂直、平行判定和线面角的求法，属于中档题．证明线面垂直的方法主要有定义法，判定定理法；证明线面平行的关键是证明线线平行，证明线线平行常用的方法是利用三角形、梯形的中位线，对应线段成比例，构造平行四边形，平行线的传递性，线面垂直的性质定理，面面平行的性质定理．求线面角的一般步骤是：一作出线面角，二证明，三求线面角的大小.