解法一:(1)如图:


(1分)
故
.
所以
.又
.(3分)
故
.(4分)
在Rt△AOG中,
,即
.
故当
时,直线
.(6分)
(Ⅱ)依题意,要在A1C1上找一点Q,使得D1Q⊥AP.只需
.(7分)
设
,可推测A1C1的中点O1即为所求的Q点.(8分)
因为D1O1⊥A1C1,D1O1⊥AA1,所以D1O1⊥面ACC1A1.
即
.(10分)
又
,故D1O1⊥AP.即D1Q⊥AP.(12分)
解法二:(1)建立如图所示的空间直角坐标系,(1分)

则A(1,0,0), B(1,1,0), P(0,1,m),C(0,1,0), D(0,0,0), B1(1,1,1), D1(0,0,1).
所以
,
.(2分)
又由
的一个法向量.(3分)
设AP与面BDD1B1所成的角为θ,
则
.(4分)
依题意有:
,解得
.(5分)
故当
时,直线AP与平面BDD1B1所成的角的正切值为
.(6分)
(2)若在A1C1上存在这样的点Q,设此点的横坐标为x,(7分)
则
.(8分)
依题意,对任意的m要使
,只需
对
恒成立.(9分)
,(11分)
即Q为A1C1的中点时,满足题设的要求.(12分)