在Rt△ESO中,cos∠ESO=
又
又F是PC的中点,在Rt△ASO中,SO=AO?sin45°=,
在Rt△AOE中,EO=AE?sin30°=,AO=AE?cos30°=,
解法一:因为 PA⊥平面ABCD,PA平面PAC,
所以 平面PAC⊥平面ABCD.
过E作EO⊥AC于O,则EO⊥平面PAC,
过O作OS⊥AF于S,连接ES,则∠ESO为二面角E-AF-C的平面角,
所以 PA=2.
因此 AH=.又AD=2,所以∠ADH=45°,
此时 tan∠EHA=
在Rt△EAH中,AE=,
所以 当AH最短时,∠EHA最大,
即 当AH⊥PD时,∠EHA最大.
所以 AE⊥PD.
(Ⅱ)解:设AB=2,H为PD上任意一点,连接AH,EH.
由(Ⅰ)知 AE⊥平面PAD,
则∠EHA为EH与平面PAD所成的角.