题目内容
【题目】如图,圆柱的轴截面是边长为2的正方形,点是圆弧上的一动点(不与重合),点是圆弧的中点,且点在平面的两侧.
(1)证明:平面平面;
(2)设点在平面上的射影为点,点分别是和的重心,当三棱锥体积最大时,回答下列问题.
(ⅰ)证明:平面;
(ⅱ)求平面与平面所成二面角的正弦值.
【答案】(1)见解析(2)(ⅰ)见解析(ⅱ)
【解析】
(1)证明垂直平面内的两条相交直线,再利用面面垂直的判定定理证明即可;
(2)当三棱锥体积最大时,点为圆弧的中点,所以点为圆弧的中点,所以四边形为正方形,且平面.(ⅰ)连接并延长交于点,连接并延长交于点,连接,则,再由线面平行的判定定理证得结论;(ⅱ)由平面垂直,所以以为坐标原点,所在直线为轴建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,平面的法向量,求两向量夹角的余弦值,进而得到二面角的正弦值.
(1)因为是轴截面,所以平面,所以,
又点是圆弧上的一动点(不与重合),且为直径,所以,
又平面平面,所以平面,而平面,故平面平面.
(2)当三棱锥体积最大时,点为圆弧的中点,所以点为圆弧的中点,所以四边形为正方形,且平面.
(ⅰ)连接并延长交于点,连接并延长交于点,连接,则,
因为分别为两个三角形的重心,∴,
所以,又平面平面,所以平面.
(ⅱ)平面垂直,所以以为坐标原点,所在直线为轴建立空间直角坐标系,如图所示:
则,设平面的法向量,则即可取,
又平面的法向量,
所以,所以.
所以平面与平面所成二面角的正弦值为.
【题目】某县一中学的同学为了解本县成年人的交通安全意识情况,利用假期进行了一次全县成年人安全知识抽样调查.已知该县成年人中的拥有驾驶证,先根据是否拥有驾驶证,用分层抽样的方法抽取了100名成年人,然后对这100人进行问卷调查,所得分数的频率分布直方图如下图所示.规定分数在80以上(含80)的为“安全意识优秀”.
拥有驾驶证 | 没有驾驶证 | 合计 | |
得分优秀 | |||
得分不优秀 | 25 | ||
合计 | 100 |
(1)补全上面的列联表,并判断能否有超过的把握认为“安全意识优秀与是否拥有驾驶证”有关?
(2)若规定参加调查的100人中分数在70以上(含70)的为“安全意识优良”,从参加调查的100人中根据安全意识是否优良,按分层抽样的方法抽出5人,再从5人中随机抽取3人,试求抽取的3人中恰有一人为“安全意识优良”的概率.
附表及公式:,其中.
0.15 | 0.10 | 0.05 | 0.025 | 0.010 | 0.005 | 0.001 | |
2.072 | 2.706 | 3.841 | 5.024 | 6.635 | 7.879 | 10.828 |