解答:(Ⅰ)证明:过P作PE⊥CD于E,连接AE,则E是DC的中点
∵侧面PDC⊥底面ABCD,PE?侧面PDC
∴PE⊥底面ABCD
∵底面ABCD是面积为2
的菱形,边长为2
3
∴2×
AD?DCsin∠ADE=21 2
3
∴sin∠ADC=
3
2
∵∠ADC是锐角,∴∠ADC=
π 3
∴△ADC是边长为2的等边三角形
∵E为DC的中点,∴AE⊥CD
∴PA⊥CD
(Ⅱ)解:设PD与平面CDM所成的角为θ,取PA的中点为N,连接MN、DN
∵M为PB的中点,∴MN∥AB,
∵DC∥AB,∴MN∥DC,
∵PD=AD,N为PA的中点,∴PN⊥DN,
∵PA⊥CD,CD∩DN=D
∴PN⊥平面DCMN
∴线段PN的长就是P到平面DCM的距离,
在等腰直角三角形PEA中,AE=PE=
,PA=
3
,∴PN=
6
PA=1 2
6
2
∴P到平面DCM的距离是
,∴sinθ=
6
2
=PN PD
,
6
4
故PD与平面CDM所成的角为arcsin
.
6
4