解题思路:(1)对于确定性问题,我们可以使用反证明来进行证明,假设△B1MN是直角三角形,然后根据正方体的几何特征,及线面垂直的判定及性质我们易得到△B1MN中会出现两个直角,从而得到矛盾,进而得到原结论△B1MN不可能是直角三角形;
(2)连接MN,设MN∩BD=Q,(ⅰ)由正方形的几何性质,我们易得AC⊥BD,MN⊥BD,则DD1⊥面ABCD,再由DD1⊥MN,结合线面垂直的判定定理,即可得到平面B1MN⊥平面BB1D1D;(ⅱ)连接PM,PN,由B1D∥面PMN,由线面平行的性质,我们易得BD1∥PQ,然后根据平行线分线段成比例定理,得到B1P与PB的比值.
(1)用反证法.如果△B1MN是直角三角形,
不妨设∠B1MN=
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=
π
2,与∠MBN=
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MN∥AC(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BD1∥PQ时,BD1∥面PMN(11分)
又M,N分别是AB,BC中点[BQ/QD=
1
3];
D1P
PD=
BQ
QD=
1
3.
点评:
本题考点: 平面与平面垂直的判定;三角形的形状判断;直线与平面平行的判定.
考点点评: 本题考查的知识点是平面与平面垂直的判定、三角形的形状判断,直线与平面平行的判定及反证法,掌握正方体的几何特征,及空间线面垂直、平行的判定、性质是解答本题的关键.