已知△ABC中∠ACB=90°,SA⊥面ABC,AD⊥SC. (Ⅰ)求证:AD⊥面SBC; (Ⅱ)若BC=1,∠ABC=60°,SA=AB,求AB与平面SBC所成角的正弦值.

问题描述:

已知△ABC中∠ACB=90°,SA⊥面ABC,AD⊥SC.

(Ⅰ)求证:AD⊥面SBC;
(Ⅱ)若BC=1,∠ABC=60°,SA=AB,求AB与平面SBC所成角的正弦值.

(I)∵SA⊥面ABC,BC⊂面ABC,∴BC⊥SA
∵∠ACB=90°,即AC⊥BC,且AC、SA是面SAC内的相交直线,
∴BC⊥面SAC
又∵AD⊂面SAC,∴BC⊥AD,
又∵SC⊥AD,且BC、SC是面SBC内的相交直线,
∴AD⊥面SBC;
(II)连结BD
∵AD⊥面SBC,∴BD是AB在平面ADC内的射影,可得∠ABD就是AB与平面SBC所成角
∵Rt△ABC中,BC=1,∠ABC=60°,∴AB=

BC
cos60°
=2,
又∵Rt△ASB中,SA=AB,∴SB=
2
AB=2
2

因此,Rt△SBC中,SC=
SB2+BC2
=3,得中线BD=
1
2
SC=
3
2

Rt△ABD中,cos∠ABD=
BD
AB
=
3
4
,得sin∠ABD=
1-cos2∠ABD
=
7
4

即AB与平面SBC所成角的正弦值是
7
4