如图所示,在四棱锥E-ABCD中,底面ABCD是正方形,AC与BD交于点O,EC⊥底面ABCD,F为BE的中点.
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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.