解题思路:(1)证明BD⊥AC,BD⊥EC,从而证明平面BDE⊥平面ACE.
(2)由EC是平面ABCD的垂线,当M为O点时,直线EM与平面ABCD所成角的最大,从而求正方形ABCD的边长;当G为EO中点时,存在CG⊥平面BDE.
(1)证明:∵底面ABCD是正方形
∴BD⊥AC,
∵EC⊥底面ABCD
∴BD⊥EC
∴BD⊥平面ACE,
∴平面BDE⊥平面ACE.
(2)①点M为线段BD上的一个动点,
∵EC⊥底面ABCD
∴直线EM与平面ABCD所成角为∠EMC,tan∠EMC=
EC
CM.
当CM最小时,直线EM与平面ABCD所成角的最大,
当BD⊥CM时,即M为O点时,直线EM与平面ABCD所成角的最大.
此时CO=1,正方形ABCD的边长为
2.
②存在,当G为EO中点时,即[EG/EO]=[1/2]时,CG⊥平面BDE.
∴BD⊥平面ACE
∴BD⊥CG,
又∵△ECO为等腰三角形
∴CG⊥EO,
∴CG⊥平面BDE.
点评:
本题考点: 平面与平面垂直的判定;与二面角有关的立体几何综合题.
考点点评: 本题主要考查线面垂直、面面垂直、线面角等知识,属于中档题.