解答:(本小题满分12分)
解:(Ⅰ)∵∠PAB=∠PAC=90°,∴PA⊥AB,PA⊥AC.
∵AB∩AC=A,∴PA⊥平面ABC------------------------(1分)
∵BC?平面ABC,∴BC⊥PA.------------------------(2分)
∵∠ACB=90°,∴BC⊥CA.
∵PA∩CA=A,∴BC⊥平面PAC.------------(3分)
∵BC?平面PBC,∴平面PBC⊥平面PAC.------------(4分)
(Ⅱ)在线段AC上不存在点D,使得直线BD与平面PBC所成角为30°.
由已知可知,BC⊥CA,AB=2,此时BC=AC=
.------------(5分)
2
以C为原点,建立如图的空间直角坐标系C-xyz,则
=(0,CB
,0),
2
=(CP
,0,1),
2
设
=(x,y,z)是平面PBC的法向量,则n
?
?CB
=0n
?CP
=0n
,
?y=0
2
x+z=0
2
取x=1,得
=(1,0,?n
),------------(8分)
2
设线段AC上的点D的坐标为D(t,0,0),则
=(t,?BD
,0)(0≤t≤
2
),
2
∵sin30°=
|
?n
BD| |