题目内容
【题目】如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,侧面PAD⊥底面ABCD,E为PA的中点,过C,D,E三点的平面与PB交于点F,且PA=PD=AB=2.
(1)证明:;
(2)若四棱锥的体积为,则在线段上是否存在点G,使得二面角的余弦值为?若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)存在,
【解析】
(1)由AB//CD推出CD//平面PAB,利用线面平行的性质可推出CD//EF,又CD⊥AD则;(2)由面面垂直的性质证明PO⊥平面ABCD,即可根据四棱锥的体积及勾股定理求出PO,AD,建立空间直角坐标系,设,由空间向量法利用的余弦值列出方程即可求得.
(1)证明:由题意得,AB//CD,
又AB平面PAB,CD平面PAB,∴CD//平面PAB.
又CD平面CDEF,平面CDEF∩平面PAB=EF,
∴CD//EF,又CD⊥AD,∴EF⊥AD.
(2)取AD的中点为O,连接PO,PA=PD,PO⊥AD,
又平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,PO平面PAD,
∴PO⊥平面ABCD,
∴VP-ABCD=AB·AD·PO=,则AD·PO=4,
又PO2+=4,∴PO=,AD=2.
取BC的中点为H,以OA,OH,OP所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示的空间直角坐标系,则P(0,0,),B(,2,0),D(-,0,0),C(-,2,0),
∴=(,2,-), =(0,-2,0).
假设存在点G,设,
∴,则,
∴=((1+λ),2λ,(1-λ)),
设平面GCD的法向量为,
,可取,
又平面的一个法向量,二面角G-CD-B为锐角,
∴,解得λ=或λ=3(舍).
存在点G,使得二面角G-CD-B的余弦值为,此时.
【题目】为了打好脱贫攻坚战,某贫困县农科院针对玉米种植情况进行调研,力争有效地改良玉米品种,为农民提供技术支援,现对已选出的一组玉米的茎高进行统计,获得茎叶图如图(单位:厘米),设茎高大于或等于180厘米的玉米为高茎玉米,否则为矮茎玉米.
(1)求出易倒伏玉米茎高的中位数;
(2)根据茎叶图的数据,完成下面的列联表:
抗倒伏 | 易倒伏 | |
矮茎 | ||
高茎 |
(3)根据(2)中的列联表,是否可以在犯错误的概率不超过1%的前提下,认为抗倒伏与玉米矮茎有关?
附:,
0.050 | 0.010 | 0.001 | |
3.841 | 6.635 | 10.828 |