题目
已知正三棱柱 的底面边长为 , 为 中点。
(1) 若 ,证明: 平面 ;
(2) 若 与 交于点 , 与 交于点 ,直线 与平面 夹角的余弦值为 ,求三棱柱 的体积.

参考解答
解析:
(1) 连接 、,且 ,连接 .
因为在正三棱柱 中,底面边长为 ,,所以侧面都是边长为 的正方形.
在正方形 中,.
又因为 , 为 中点,所以 为等腰三角形, 是底边 的中线,所以 .
又因为 面 , 面 ,且 ,所以 面 .
(2) 法一:几何法
连接 ,由 可得 .
记 与平面 所成角为 .由于 平面 , 是 在平面 上的投影,则 .
根据线面角的定义,.
在 Rt 中,由 且 ,得 .
由勾股定理:.
所以 .
答案: