(1)根据线面垂直的性质及CD⊥AC结合线面垂直的判定定理可得CD⊥面PAC,进而CD⊥AE,根据等腰三角形三线合一,可得AE⊥PC,进而AE⊥面PCD,可得AE⊥PD,进而根据BA⊥PD,得到故PD⊥面ABE
(2)以A为坐标原点,AB,AD,AP分别为x,y,z轴正方向建立空间坐标系,分别求出平面APD和平面PCD的法向量,代入向量夹角公式,可得答案.
证明:(1)∵PA⊥底面ABCD,CD⊂底面ABCD,
∴CD⊥PA
又CD⊥AC,PA∩AC=A,PA,AC⊂面PAC
故CD⊥面PAC
又∵AE⊆面PAC,
故CD⊥AE…(4分)
又PA=AC,E是PC的中点,故AE⊥PC
∵CD∩PC=C,CD,PC⊂面PCD
从而AE⊥面PCD,
∵PD⊂面PCD
故AE⊥PD
易知BA⊥PD,
故PD⊥面ABE…(6分)
(2)如图建立空间直角坐标系,设AC=a,
则A(0,0,0)、P(0,0,a)、B(a,0,0)、,,
从而,,…(9分)
设为平面PDC的法向量,
则可以取 …(11分)
又为平面PAD的法向量,
若二面角A-PD-C的平面角为θ
则 …(11分)
因此.…(12分)