(1)略
(2)略
(3)V=
(1)在Rt△ABC中,AB=1,∠BAC=60°,
∴BC=
,AC=2.取
中点
,连AF, EF,
∵PA=AC=2,∴PC⊥
. (1分)
∵PA⊥平面ABCD,
平面ABCD,
∴PA⊥
,又∠ACD=90°,即
,
∴
,∴
,
∴
. (3分)
∴
. (4分)
∴PC⊥
. (5分)
(2)证法一:取AD中点M,连EM,CM.则
EM∥PA.∵EM
平面PAB,PA
平面PAB,
∴EM∥平面PAB.(7分)
在Rt△ACD中,∠CAD=60°,AC=AM=2,
∴∠ACM=60°.而∠BAC=60°,∴MC∥AB.
∵MC
平面PAB,AB
平面PAB,
∴MC∥平面PAB.(9分)
∵EM∩MC=M,∴平面EMC∥平面PAB.
∵EC
平面EMC,∴EC∥平面PAB.(10分)
证法二:延长DC、AB,设它们交于点N,连PN.
∵∠NAC=∠DAC=60°,AC⊥CD,∴C为ND的中点.(7分)
∵E为PD中点,∴EC∥PN.(9分)
∵EC
平面PAB,PN
平面PAB,∴EC∥平面PAB. (10分)
(3)由(1)知AC=2,EF=CD, 且EF⊥平面PAC.
在Rt△ACD中,AC=2,∠CAD=60°,∴CD=2
,得EF=. (12分)
则V=
. (14分)