(1)平面PAD⊥底面ABCD
又AB⊥AD由面面垂直的性质定理得,
AB⊥平面PAD----------------------------------(4分)
(2)取AD的中点为O,则PO⊥AD
又平面PAD⊥底面ABCD,
则PO⊥底面ABCD连接CO,∠PCO为直线PC与底面ABCD所成的角,
在Rt△PCO中,CO=
=
1+(
)2
1 2
,PO=
5
2
.
3
2
tan∠PCO=
=PO CO
,
15
5
∠PCO=arctan
.------------------------------(8分)
15
5
(3)取BC中点为E,连接OE,
因为PO⊥AD,AD⊥OE
∴AD⊥平面POE,
因为BC∥AD
所以,AD∥平面PBC,故点D到平面PBC的距离等于AD这一条线上任意一点到平面PBC的距离
∴BC⊥平面POE
所以:平面POE⊥平面PBC,
在Rt△POE中,作OF⊥PE于F,则OF⊥平面PBC
则OF的长即为点D到平面PBC的距离.
在RT△POE,PO=
,OE=1,PE=
3
2
=
PO2+OE2
.
7
2
∴
?PO?OE=1 2
?PE?OF?OF=1 2
=1×
3
2
12+(
)2
3
2
.
21
7
∴点D到平面PBC的距离为
---------------------------------------------(12分)
21
7