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.
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【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:
,
)