(I)取CD中点F,连接EF,
则EF⊥CD,EF=
(AD+BC)=21 2
∵AD=DF=1,CD=EF=2,∠CDA=∠EFD=90°
∴△CDA≌△EFD∴∠DAC=∠FDE
∵∠EDA+∠FDE=90°∴∠EDA+∠DAC=90°∴DE⊥AC(4分)
∵PC⊥平面ABCD,∴PC⊥DE∴DE⊥平面PAC(6分)
(II)以点C为坐标原点,分别以CD,CB,CP为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系Oxyz,
则C(0,0,0),D(2,0,0),B(0,3,0),P(0,0,2),A(2,1,0),E(1,2,0)
∵DE⊥平面PAC∴平面PAC的一个法向量为
=(?1,2,0)(8分)DE
设平面PAB的一个法向量为
=(x,y,z),n
由
=(2,1,?2),PA
=(0,3,?2),PB
得
2x+y?2z=0 3y?2z=0
不妨令x=1,则y=1,z=
,3 2
即
=(1,1,n
)(10分)3 2
∴cos<
,DE
>=n
=(?1)?1+2?1+0?
3 2
?
5
17
2
2
85
85
∴二面角B-PA-C的大小为arccos
.(12分)2
85
85