Question

Каким образом употребление предлогов связано с категорией падежа существительных

Answer 1

У каждого падежа (кроме Именительного) есть свои предлоги. По предлогам можно определить падеж, а от падежа зависит окончание. Пример:

По существ...

Пропущена буква, но какая? Предлог по - предлог Дательного падежа, у Д.п. окончание ср. р. -у-, значит, по существу.