(I) 证:∵ABCD的底面是矩形,
∴CD⊥AD,
∵侧面PAD⊥底面ABCD,
∴CD⊥平面PAD,
∵CD?平面PCD,
∴平面PAD⊥平面PCD.
(II)解:设 E 为PD中点,连 AE(5分)
由△PAD为正三角形得 AE⊥PD(6分)
又平面PAD⊥平面 PCD
∴AE⊥平面PCD(7分)
由几何意义知,PD中点 E,
即为平面PCD上使|
|最小的唯一点.(8分)AE
(III)解:过E作EG⊥PC,垂足为G,连AG,(9分)
由 (II) 知AE⊥平面PCD,
∴AG⊥PC(10分)
∴∠AGE是二面角A-PC-D的平面角.(11分)
设底面正方形边长为2a,
∴AD=2a,ED=a,
∴AE=
a
3
由
=EG 2a
,a 2
a
2
∴EG=
(12分)a
2
tan∠AGE=
=AE EG
=
a
3
a
2