BC的中点.
(1)证明:AE⊥平面PAD;
(2)取AB=2,若H为PD上的动点,EH与平面PAD所成的最大角的正切值为,求PA的长度.
解:(1)证明:由四边形ABCD为菱形,
∠ABC=60°,可得△ABC为正三角形.
因为E为BC的中点,所以AE⊥BC.
又因为BC∥AD,所以AE⊥AD.
因为PA⊥平面ABCD,AE⊂平面ABCD,所以PA⊥AE.
而PA⊂平面PAD,AD⊂平面PAD,PA∩AD=A,所以AE⊥平面PAD.
(2)连接AH.
由(1)知AE⊥平面PAD,则∠EHA为EH与平面PAD所成的角.
在Rt△EAH中,AE=,tan∠EHA==,
所以当AH最短,即AH⊥PD时,∠EHA最大,
此时tan∠EHA===,因此AH=.
又因为AD=2,所以∠ADH=45°,所以PA=AD=2.
[综合题组练]
1.(2019·武汉市部分校调研)如图(1),在矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E是CD的中点,将△ADE沿AE折起,得到如图(2)所示的四棱锥D1ABCE,其中平面D1AE⊥平面ABCE.
(1)证明:BE⊥平面D1AE;
(2)设F为CD1的中点,在线段AB上是否存在一点M,使得MF∥平面D1AE,若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)证明:因为四边形ABCD为矩形且AD=DE=EC=BC=2,所以∠AEB=90°,即BE⊥AE,又平面D1AE⊥平面ABCE,平面D1AE∩平面ABCE=AE,所以BE⊥平面D1AE.