如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是菱形,∠BAD=60°,AB=2,PA=1,PA⊥平面ABCD,点E是PC的中点,F是AB

如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是菱形,∠BAD=60°,AB=2,PA=1,PA⊥平面ABCD,点E是PC的中点,F是AB的中点.(1)求证:BE∥平面PDF;(2)求直线BE与平面PAD所成角的正弦值.

证明:(1)取PD的中点为M,连接ME,MF,
∵E是PC的中点,
∴ME是△PCD的中位线.
∴ME∥CD,ME=
1
2
CD.
又∵F是AB的中点,且由于ABCD是菱形,
∴AB∥CD,AB=CD,
∴ME∥FB,且ME=FB.
∴四边形MEBF是平行四边形,
∴BE∥MF.
∵BE?平面PDF,MF?平面PDF,
∴BE∥平面PDF.
解:(2)由(1)得BE∥MF,
∴直线BE与平面PAD所成角就是直线MF与平面PAD所成角.
过F做FH⊥AD,垂足为H,连MH
∵PA⊥平面ABCD
∴面PAD⊥平面ABCD
又∵面PAD∩平面ABCD=AD,FH⊥AD
∴FH⊥面PAD
∴∠FMH是直线MF与平面PAD所成的线面角
又底面ABCD是菱形,∠BAD=60°,AB=2,F是AB的中点
∴DF=
3
,FH=
3
2

又∵PH=
2
,PD=
5

∴PH⊥DF
∴MH=
5
2
,sin∠FMH=
FH
FM
=
15
5

∴直线BE与平面PAD所成的线面角的正弦值为
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