20、解法一:

(1)       方法一:作AH^面BCD于H,连DH。

AB^BDÞHB^BD,又AD=,BD=1

\AB==BC=AC  \BD^DC

又BD=CD,则BHCD是正方形,则DH^BC\AD^BC

方法二:取BC的中点O,连AO、DO

则有AO^BC,DO^BC,\BC^面AOD

\BC^AD

(2)       作BM^AC于M,作MN^AC交AD于N,则ÐBMN就是二面角B-AC-D的平面角,因为AB=AC=BC=\M是AC的中点,且MN¤¤CD,则BM=,MN=CD=,BN=AD=,由余弦定理可求得cosÐBMN=

\ÐBMN=arccos

(3)       设E是所求的点,作EF^CH于F,连FD。则EF¤¤AH,\EF^面BCD,ÐEDF就是ED与面BCD所成的角,则ÐEDF=30°。设EF=x,易得AH=HC=1,则CF=x,FD=,\tanÐEDF===解得x=,则CE=x=1

故线段AC上存在E点,且CE=1时,ED与面BCD成30°角。

解法二:此题也可用空间向量求解,解答略

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