在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是棱AB,BC上异于端点的点,(1)证明△B1MN不可能是直角三角形;(2)如果M,N分别是棱AB,BC的中点,(ⅰ)求证:平面B1MN⊥平面BB1D1

题目简介

在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是棱AB,BC上异于端点的点,(1)证明△B1MN不可能是直角三角形;(2)如果M,N分别是棱AB,BC的中点,(ⅰ)求证:平面B1MN⊥平面BB1D1

题目详情

在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是棱AB,BC上异于端点的点,
(1)证明△B1MN不可能是直角三角形;
(2)如果M,N分别是棱AB,BC的中点,
(ⅰ)求证:平面B1MN⊥平面BB1D1D;
(ⅱ)若在棱BB1上有一点P,使得B1D面PMN,求B1P与PB的比值.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)用反证法.如果△B1MN是直角三角形,
不妨设B1MN=class="stub"π
2
,则MN⊥B1M,(1分)
而B1B⊥面ABCD,MN⊂面ABCD,∴B1B⊥MN,B1B∩B1M=B1,∴MN⊥面ABB1A1,∵AB⊂面ABB1A1,(2分)∴MN⊥AB,即∠BMN=class="stub"π
2
,与∠MBN=class="stub"π
2
矛盾!(3分)∴△B1MN不可能是直角三角形.(4分)
(2)连接MN,设MN∩BD=Q则MNAC(5分)
∴AC⊥BD,MN⊥BD(7分)
又∵DD1⊥面ABCD∴DD1⊥MN
∴平面B1MN⊥面BDD1(9分)
(3)连接PM,PN则面PMN∩面BDD1=PQ(10分)
当BD1PQ时,BD1面PMN(11分)
又M,N分别是AB,BC中点class="stub"BQ
QD
=class="stub"1
3
D1P
PD
=class="stub"BQ
QD
=class="stub"1
3

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