【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.
![]()
参考答案:
【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
.
-
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查看答案和解析>>【题目】已知点
在椭圆
上,
为椭圆
的右焦点,
分别为椭圆
的左,右两个顶点.若过点
且斜率不为0的直线
与椭圆
交于
两点,且线段
的斜率之积为
.(1)求椭圆
的方程;(2)已知直线
与
相交于点
,证明:
三点共线. -
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查看答案和解析>>【题目】已知函数
.(1)若函数
在
上是减函数,求实数
的取值范围;(2)若函数
在
上存在两个极值点
,且
,证明:
. -
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查看答案和解析>>【题目】某校倡导为特困学生募捐,要求在自动购水机处每购买一瓶矿泉水,便自觉向捐款箱中至少投入一元钱.现统计了连续5天的售出矿泉水箱数和收入情况,列表如下:
售出水量
(单位:箱)7
6
6
5
6
收入
(单位:元)165
142
148
125
150
学校计划将捐款以奖学金的形式奖励给品学兼优的特困生,规定:特困生综合考核前20名,获一等奖学金500元;综合考核21-50名,获二等奖学金300元;综合考核50名以后的不获得奖学金.
(1)若
与
成线性相关,则某天售出9箱水时,预计收入为多少元?(2)甲乙两名学生获一等奖学金的概率均为
,获二等奖学金的概率均为
,不获得奖学金的概率均为
,已知甲乙两名学生获得哪个等级的奖学金相互独立,求甲乙两名学生所获得奖学金之和
的分布列及数学期望;附:回归方程
,其中
. -
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查看答案和解析>>【题目】【2018山西太原市高三3月模拟】已知椭圆
的左、右顶点分别为
,右焦点为
,点
在椭圆
上.(I)求椭圆方程;
(II)若直线
与椭圆
交于
两点,已知直线
与
相交于点
,证明:点
在定直线上,并求出定直线的方程. -
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查看答案和解析>>【题目】
.(1)证明:存在唯一实数
,使得直线
和曲线
相切;(2)若不等式
有且只有两个整数解,求
的范围. -
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查看答案和解析>>【题目】在平面直角坐标系
中,曲线
过点
,其参数方程为
(
为参数,
),以
为极点,
轴非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线
的极坐标方程为
.(1)求曲线
的普通方程和曲线
的直角坐标方程;(2)求已知曲线
和曲线
交于
两点,且
,求实数
的值.
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