(1)
(2)
(3)F为PC中点
(1)∵△PAD为正三角形,G为AD中点,
∴PG⊥AD
又PG
面PAD,面PAD⊥面ABCD
面PAD∩面ABCD=AD
∴PG⊥面ABCD,又GB
面ABCD
∴PG⊥GB
又∵∠DAB=60°,四边形ABCD为菱形,
∴BA=BD
∴BG⊥AD
以G为原点,GB所在直线为x轴,GD所在直线为y轴,GP所在直线为z轴,建立(如图所示)空间直角坐标系G—xyz,则G(0,0,0),
,
,
∴GB与PC所成角θ的余弦值为:
(2)设面PBC的一个法向量为
由
和
得
∴G到面PBC的距离
(3)设存在F点,使面DEF⊥面ABCD,且F分
的比为
则
∵∠DAB=60°,∴BD=DC,又∵E为BC中点,∴BC⊥DE
由BC
面ABCD,面DEF∩面ABCD=DE知
BC⊥面DEF
即
∴F为PC中点