Question

【題目】如圖，在四棱柱中， 平面， ， ， ， ， 為的中點(diǎn).

（Ⅰ）求四棱錐的體積；

（Ⅱ）設(shè)點(diǎn)在線段上，且直線與平面所成角的正弦值為，求線段的長(zhǎng)度；

（Ⅲ）判斷線段上是否存在一點(diǎn)，使得？（結(jié)論不要求證明）

Answer 1

【答案】（Ⅰ）1（Ⅱ）（Ⅲ）見(jiàn)解析

【解析】試題分析：（Ⅰ）易證得平面，利用求解即可；

（Ⅱ）分別以， ， 所在直線為軸， 軸， 軸，如圖建立空間直角坐標(biāo)系，求出平面的一個(gè)法向量為，設(shè)，由求解即可；

（Ⅲ）易得對(duì)于線段上任意一點(diǎn)，直線與直線都不平行.

試題解析：

（Ⅰ）因?yàn)?/span>平面， 平面，

所以.

又因?yàn)?/span>， ，

所以平面.

因?yàn)?/span>，

所以四棱錐的體積.

（Ⅱ）由平面， ，可得， ， 兩兩垂直，所以分別以， ， 所在直線為軸， 軸， 軸，如圖建立空間直角坐標(biāo)系，

則， ， ， ， .

所以， ， ， .

設(shè)平面的一個(gè)法向量為，

由， ，得

令，得.

設(shè)，其中，

則，

記直線與平面所成角為，

則，

解得（舍），或.

所以，

故線段的長(zhǎng)度為.

（Ⅲ）對(duì)于線段上任意一點(diǎn)，直線與直線都不平行.