解答:(1)证明:由四边形ABCD为菱形,∠ABC=60°,可得△ABC为正三角形.
∵E为BC的中点,∴AE⊥BC.又BC∥AD,∴AE⊥AD.
∵PA⊥平面ABCD,AE?平面ABCD,∴PA⊥AE.
而PA∩AD=A,
∴AE⊥平面PAD.又PD?平面PAD,∴AE⊥PD.
(2)解:①连接EH.由(1)知AE⊥平面PAD,∴∠EHA为EH与平面PAD所成的角.
在Rt△EAH中,AE=
,而tan∠EHA=
3
=AE AH
,
3
AH
∴当AH最短时,∠EHA最大,即当AH⊥PD时,tan∠EHA=
=
3
AH
,因此AH=
6
2
.又AD=2,∴∠ADH=45°,∴PA=AD=2.
2
②取PA中点F,连BF,HF,则HF∥AD,且HF=
AD,而BC∥AD,BC=AD,∴BE=HF,BE∥HF.1 2
故四边形BEHF是平行四边形,则EH∥BF,所以异面直线PB与EH所成的角是∠PBF或其补角.由计算得:PB=2
,BF=
2
,PF=1,
5
故cos∠PBF=
=PB2+BF2-PF2
2PB?BF
,3
10
10
故异面直线PB与EH所成角的余弦值是
.3
10
10