(Ⅰ)证明:因为PA⊥底面ABCD,CD?面ABCD,所以PA⊥CD,
又因为直角梯形ABCD中,AC=2
,CD=2
2
,
2
所以AC2+CD2=AD2,即AC⊥CD,
又PA∩AC=A,所以CD⊥平面PAC;…(4分)
(Ⅱ)解法一:如图,连接BD,交AC于O,取PE中点G,连接BG,FG,EO,则在△PCE中,FG∥CE,
又EC?平面ACE,FG?平面ACE,所以FG∥平面ACE,
因为BC∥AD,所以
=BO OD
,则OE∥BG,GE ED
又OE?平面ACE,BG?平面ACE,所以BG∥平面ACE,
又BG∩FG=G,所以平面BFG∥平面ACE,
因为BF?平面BFG,所以BF∥平面ACE.…(10分)
解法二:如图,连接BD,交AC于O,取PE中点G,
连接FD交CE于H,连接OH,则FG∥CE,
在△DFG中,HE∥FG,则
=GE ED
=FH HD
,1 2
在底面ABCD中,BC∥AD,所以
=BO OD
=BC AD
,1 2
所以
=FH HD
=BO OD
,故BF∥OH,又OH?平面ACE,BF?平面ACE,1 2
所以BF∥平面ACE.…(10分)
(Ⅲ)由(Ⅰ)可知,CD⊥平面PAC,所以∠DPC为直线PD与平面PAC所成的角,
在Rt△PCD中,CD=2
,PD=
2
=2
PA2+AD2
,
5
所以sin∠DPC=
=CD PD