(1)证明:∵底面ABCD为正方形,∴AC⊥BD
又∵PD⊥底面ABCD,∴PD⊥AC
又∵BD∩PD=D
∴AC⊥平面PBD
又∵AC?平面PAC,
∴平面PAC⊥平面PBD;
(2)分别以DA,DC,DP为x,y,z轴正方向建立空间直角坐标系,
∵PD=AD=1
∴D(0,0,0),A(1,0,0),B(1,1,0)
假设在线段PB上存在一点E使得PC⊥平面ADE
设
=λBE
EP
则E(
,1 1+λ
,1 1+λ
)λ 1+λ
又∵
=(0,1,-1),且PC
⊥PC
AE
∴
?PC
=0,AE
解得:λ=1,此进E为PD的中点,
又∵PC⊥AD
∴当点E为PB的中点时,PC⊥平面ADE
∵此时平面ADE的法向量为
=(0,1,-1),PC
由(I)知平面BDE的法向量为
=(-1,1,0)AC
则cos<
,PC
>=AC
=
?PC
AC |
|?|PC
|AC
1 2
∴<
,PC
>=60°AC
故此时二面角的大小为60°