18. (本小题满分14分)
因为中点为点在平面ABCD内的射影, 所以底面. 以为坐标原点, 所在直线为轴, 所在直线为轴, 建立空间直角坐标系(如图).
(1)设, OP = h则依题意得:
--- 4分
.
∴= ,
= ,
于是.= ,
∴
(2)由, 得h = a, 于是,
--- 5分
∵= ,
= ,
∴.=
,
cos<,> = = , ∴ 直线与所成的角的余弦值为;
(3) 设平面的法向量为m, 可得m = (0,1,0 ),
设平面的法向量为n = , 由=
, =
,
∴ ,
解得n = (1, 2 ,), ∴ m•n = 2 ,
cos< m, n > = , ∵ 二面角为, ∴=
4,
解得= ,即=.
--- 5分
(以传统方法解答相应给分)