证明:(Ⅰ)证明:由四边形ABCD为菱形,∠ABC=60°,可得△ABC为正三角形.
因为E为BC的中点,所以AE⊥BC.
又BC∥AD,因此AE⊥AD.
因为PA⊥平面ABCD,AE?平面ABCD,所以PA⊥AE.
而PA?平面PAD,AD?平面PAD且PA∩AD=A,
所以AE⊥平面PAD.又PD?平面PAD,
所以AE⊥PD.
解:(Ⅱ)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.
在Rt△EAH中,AE=
,
3
所以当AH最短时,∠EHA最大,
即当AH⊥PD时,∠EHA最大.
此时tan∠EHA=
=AE AH
=
3
AH
,
6
2
因此AH=
.又AD=2,所以∠ADH=45°,
2
所以PA=2.
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,
在Rt△AOE中,EO=AE?sin30°=
,AO=AE?cos30°=
3
2
,3 2
又F是PC的中点,在Rt△ASO中,SO=AO?sin45°=
,3
2
4
又SE=
=
EO2+SO2
+3 4