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如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N、P分别为棱AB、BC、DD1的中点.

(Ⅰ)求二面角B1-MN-B的正切值;

(Ⅱ)证明:PB⊥平面B1MN;

(Ⅲ)画出该正方体表面展开图,使其满足“有4个正方形相连成一个长方形”的条件.

(Ⅰ)连结BD交MN于F,则BF⊥MN,连结B1F.

∵B1B⊥平面ABCD,∴B1F⊥MN.

∴∠B1FB为二面角B1-MN-B的平面角. 

在Rt△B1BF中,B1B=1,BF=,则tan∠B1FB=

(Ⅱ)过点P作PE⊥AA1于E,则PE⊥平面ABB1A1,连结BE.由平面几何知识知,B1M⊥BE. 

∴PB⊥B1M  同理,PB⊥B1N

故  PB⊥平面B1MN. 

(Ⅲ)符合条件的正方体表面展开图可以是以下6种情况之一. 


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科目:高中数学 来源: 题型:

精英家教网若Rt△ABC中两直角边为a、b,斜边c上的高为h,则
1
h2
=
1
a2
+
1
b2
,如图,在正方体的一角上截取三棱锥P-ABC,PO为棱锥的高,记M=
1
PO2
,N=
1
PA2
+
1
PB2
+
1
PC2
,那么M、N的大小关系是
 

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N=
1
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+
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+
1
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,如图,在正方体的一角上截取三棱锥P-ABC,PO为棱锥的高,类比平面几何中的结论,得到此三棱锥中的一个正确结论为
 

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(1)求证:AC⊥平面D1DB;
(2)BD1∥平面ABC.

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