题目内容
【题目】如图,在四棱锥中,底面是边长为的正方形,.
(1)求证:;
(2)若分别为的中点,平面,求直线与平面所成角的大小.
【答案】(1)详见解析;(2).
【解析】试题分析:本题主要考查线面垂直的判定与性质、二面角的求解等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、空间想象能力、逻辑推理能力、计算能力.第一问,利用线面垂直的判定定理,先证出平面,利用线面垂直的性质定理得,在中再证明;第二问,先证明两两垂直,从而建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,再求直线与平面所成角的正弦值,最后确定角.
试题解析:(1)连接,,,交于点,
因为底面是正方形,
所以且为的中点.
又
所以平面,
由于平面,故.
又,故.
解法1:
设的中点为,连接,∥=,
所以为平行四边形,∥,
因为平面,
所以平面,
所以,的中点为,
所以.
由平面,又可得,
又,又
所以平面
所以,又,
所以平面
(注意:没有证明出平面,直接运用这一结论的,后续过程不给分)
由题意,两两垂直, ,以为坐标原点,向量的方向为轴轴轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系,则
为平面的一个法向量.
设直线与平面所成角为,
所以直线与平面所成角为.
解法2:设的中点为,连接,则∥=,
所以为平行四边形,∥,
因为平面,
所以平面,
所以,
的中点为,所以.
同理,又,又
所以平面
所以,又,
所以平面
连接、,设交点为,连接,设的中点为,连接,
则在三角形中,∥,所以平面,
又在三角形中,∥,
所以即为直线与平面所成的角.
又,,
所以在直角三角形中,,
所以,直线与平面所成的角为.
【题目】已知某班的50名学生进行不记名问卷调查,内容为本周使用手机的时间长,如表:
时间长(小时) | |||||
女生人数 | 4 | 11 | 3 | 2 | 0 |
男生人数 | 3 | 17 | 6 | 3 | 1 |
(1)求这50名学生本周使用手机的平均时间长;
(2)时间长为的7名同学中,从中抽取两名,求其中恰有一个女生的概率;
(3)若时间长为被认定“不依赖手机”,被认定“依赖手机”,根据以上数据完成列联表:
不依赖手机 | 依赖手机 | 总计 | |
女生 | |||
男生 | |||
总计 |
能否在犯错概率不超过0.15的前提下,认为学生的性别与依赖手机有关系?
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 |
(参考公式:,)