解题思路:(1)证明PC⊥面ABCD,BD⊥PC,证明BD⊥面PAC,即可证明BD⊥AE.
(2)几何体的外接球就是扩展为正方体的外接球,求出球的半径,即可求该球的表面积.
(1)证明:由已知PC⊥BC,PC⊥DC,BC∩DC=C,⇒PC⊥面ABCD…(2分)
∵BD⊂面ABCD⇒BD⊥PC,
又因为BD⊥AC,PC∩AC=C,
∴BD⊥面PAC,
又∵AE⊂面PAC,
∴BD⊥AE.…(7分)
(2)以正方形ABCD为底面,EC为高补成正方体,此时对角线EA的长为球的直径,
∴2R=EA=
1+1+1=
3,
S球=4πR2=3π.…(14分)
点评:
本题考点: 球内接多面体;由三视图求面积、体积;球的体积和表面积.
考点点评: 本题是中档题,考查直线与平面垂直,直线与直线垂直的证明,几何体的外接球的表面积的求法,考查空间想象能力,计算能力.