如图,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD⊥底面ABCD,侧棱
,
,底面
为直角梯形,其中BC∥AD, AB⊥AD,
,O为AD中点。
(1)求直线
与平面
所成角的余弦值;
(2)求
点到平面
的距离;
(3)线段
上是否存在一点
,使得二面角
的余弦值为
?若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由。
如图,在四棱锥P-ABCD中,侧面PAD⊥底面ABCD,侧棱
,
,底面
为直角梯形,其中BC∥AD, AB⊥AD,
,O为AD中点。
(1)求直线
与平面
所成角的余弦值;
(2)求
点到平面
的距离;
(3)线段
上是否存在一点
,使得二面角
的余弦值为
?若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由。
解:(1) 在△PAD中PA=PD, O为AD中点,所以PO⊥AD,
又侧面PAD⊥底面ABCD, 平面
平面ABCD=AD,
平面PAD,
所以PO⊥平面ABCD.
又在直角梯形
中,易得
;
所以以
为坐标原点,
为
轴,
为
轴,
为
轴建立空间直角坐标系.
则
,
,![]()
,
;
![]()
,易证:
,
所以
平面
的法向量,

所以
与平面
所成角的余弦值为
…………….4分
(2)
,设平面PDC的法向量为
,
则
,取
得![]()
点到平面
的距离
……………….8分
