解题思路:(Ⅰ)要证平面ABM⊥平面PCD,只需证明平面PCD内的直线PD,垂直平面PAD内的两条相交直线BM、AB即可;
(Ⅱ)平面ABM与PC交于点N,说明∠PNM就是PC与平面ABM所成的角,然后解三角形,求直线PC与平面ABM所成的角;
(Ⅲ)因为CD∥平面ABM,所以C点到平面ABM的距离等于D点到平面ABM距离,求出DM即可.
(Ⅰ)证明:∵PA=AD=4,点M为PD中点,∴AM⊥PD
因为PA⊥平面ABCD,则PA⊥AB,又AB⊥AD,
所以AB⊥平面PAD,则AB⊥PD,
因此有PD⊥平面ABM,所以平面ABM⊥平面PCD
(Ⅱ)设平面ABM与PC交于点N,
因为AB∥CD,所以AB∥平面PCD,则AB∥MN∥CD,
由(Ⅰ)知,PD⊥平面ABM,则MN是PN在平面ABM上的射影,
所以∠PNM就是PC与平面ABM所成的角,且∠PNM=∠PCD,
所以tan∠PNM=tan∠PCD=2
2,
所以cos∠PNM=[1/3];
(Ⅲ)因为CD∥平面ABM,所以C点到平面ABM的距离等于D点到平面ABM距离,
由(Ⅰ)知,PD⊥平面ABM于M,则DM就是D点到平面ABM的距离,
因为在Rt△PAD中,PA=AD=4,PD⊥AM,
所以M为PD的中点,DM=2
2,
则C点到平面ABM的距离等于2
2.
点评:
本题考点: 点、线、面间的距离计算;平面与平面垂直的判定;直线与平面所成的角.
考点点评: 本题考查了线面平行的判定定理、面面垂直的判定定理、点到平面的距离等知识点;注意线线平行,线面平行,面面平行的转化,同样注意线线垂直,线面垂直的转化;找平行时运用了平行四边形,中位线,找垂直时运用了矩形,三角形的高线,线面垂直的定义性质等.