解答:(Ⅰ)证明:当θ=60°时,
∵AD∥BC,AB=AD=2BC=2.
∴CD⊥AD.
又PA⊥平面ABCD,∴PA⊥CD.
∴CD⊥平面PAD.
又AE?平面PAD,∴CD⊥AE.
又PA=AD,E是棱PD的中点,
∴PD⊥AE.
∵PD∩CD=D,∴AE⊥平面PCD.(7分)
(Ⅱ)解:如图,建立空间直角坐标系A-xyz,
则P(0,0,2),B(2sinθ,2cosθ,0),
C(2sinθ,2cosθ+1,0),D(0,2,0).
∴
=(0,?2,2)、DP
=(2sinθ,2cosθ?1,0).DC
设平面PCD的法向量为
=(x,y,z),n
则
?
⊥n
DP
⊥n
DC
,
?2y+2z=0 (2sinθ)x+(2cosθ?1)y=0
取y=1,得
=(n
,1,1).2cosθ?1 2sinθ
又平面ABCD的法向量为
=(0,0,1).m
设二面角P-CD-A的平面角为α,
则cosα=
=|
?m
|n |
|?|m
|n
,1
(
)2+22cosθ?1 2sinθ
要使α最小,则cosα最大,即
=0,2cosθ?1 2sinθ
∴cosθ=
,得θ=1 2
.(8分)π 3