【題目】已知四棱錐中,底面,,,.

(1)當變化時,點到平面的距離是否為定值?若是,請求出該定值;若不是,請說明理由;

(2)當直線與平面所成的角為45°時,求二面角的余弦值.

【答案】(1)見解析;(2)

【解析】

(1)根據(jù)幾何關系得到,進而得到點面距離;(2)根據(jù)線面角得到,所以,建立坐標系求得面的法向量由向量夾角的計算公式,進而得到二面角的余弦值.

(1)由,,則,

,,由,,

,則點到平面的距離為一個定值,.

(2)由,在平面上的射影,則為直線與平面

所成的角,則,所以.

,,故直線、、兩兩垂直,因此,以點

為坐標原點,以、所在的直線分別為軸、軸、軸建立如圖所示的空間

直角坐標系,易得,,于是,,

設平面的法向量為,則,即,取,則

,于是;顯然為平面的一個法向量,

于是,

分析知二面角的余弦值為.

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