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,

而,则,


而平面,平面,故平面,

而,则,同理可得平面,

而平面,

故平面平面,而平面,故平面,

(2)因为侧面为正方形,故,

而平面,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,,

故平面,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,

故,

设平面的法向量为

则,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,

故,而,故,

而,,故,

所以,故,

而,,故平面,

故可建立如所示的空间直角坐标系,则,

故,

设平面的法向量为


则,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