略
(1)证明:取AD中点E,连接ME,NE,
由已知M,N分别是PA,BC的中点,
∴ME∥PD,NE∥CD
又ME,NE
平面MNE,ME
NE=E,
所以,平面MNE∥平面PCD, 2分
所以,MN∥平面PCD 3分
(2)证明:因为PD⊥平面ABCD,
所以PD⊥DA,PD⊥DC,
在矩形ABCD中,AD⊥DC,
如图,以D为坐标原点,
射线DA,DC,DP分别为
轴、
轴、
轴
正半轴建立空间直角坐标系
则D(0,0,0),A(
,0,0),
B(
,1,0)
(0,1,0),
P(0,0,
) 5分
所以
(
,0,
),
,
6分
∵
·
=0,所以MC⊥BD 7分
(3)因为ME∥PD,所以ME⊥平面ABCD,ME⊥BD,又BD⊥MC,
所以BD⊥平面MCE,
所以CE⊥BD,又CE⊥PD,所以CE⊥平面PBD,
由已知
,所以平面PBD的法向量
M为等腰直角三角形PAD斜边中点,所以DM⊥PA,
又CD⊥平面PAD,AB∥CD,所以AB⊥平面PAD,AB⊥DM,
所以DM⊥平面PAB,
所以平面PAB的法向量
(-
,0,
) 9分
设二面角A—PB—D的平面角为θ,
则
.
所以,二面角A—PB—D的余弦值为
. 12分