在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是棱AB,BC上异于端点的点,

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  • 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.