如图,在三棱柱中,侧面为正方形,平面平面,M,N分别为,AC的中点.




(1)求证:平面

(2)再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求直线AB与平面BMN所成角的正弦值.

条件①:

条件②:

【正确答案】

(1)取的中点为,连接

由三棱柱可得四边形为平行四边形,

,则


平面平面,故平面

,则,同理可得平面

平面

故平面平面,而平面,故平面

(2)因为侧面为正方形,故

平面,平面平面

平面平面,故平面

因为,故平面

因为平面,故

若选①,则,而

平面,而平面,故

所以,而,故平面

故可建立如所示的空间直角坐标系,则

设平面的法向量为

,从而,取,则

设直线与平面所成的角为,则

.

若选②,因,故平面,而平面

,而,故

,故

所以,故

,故平面

故可建立如所示的空间直角坐标系,则

设平面的法向量为


,从而,取,则


设直线与平面所成的角为,则

.


【答案解析】

(1)取的中点为,连接,可证平面平面,从而可证平面.

(2)选①②均可证明平面