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3a

解：$(2)$∵①，②，③，$④$四个面上分别标有整式$2(x+ 1)$，

$x$，$-2$，$4$，且该盒子的相对两个面上的整式的和相等

∴$2(x+1)+(-2)=x+4$，解得$x=4$

$(3)$如图所示

PD

＜

解：$(1)$如图所示

$(2)$如图所示

解：$(1)$∵$AB=4$，$BC=\frac {1}{2}AB$

∴$BC=\frac {1}{2}×4=2$

∴$AC=AB+BC=4+2=6$

∵$AD=\frac {1}{2}AC$

∴$AD=\frac {1}{2}×6=3$

∴$CD=AD+AC=3+6=9$

$(2)$∵$AB=4$，$Q $为$AB$的中点

∴$QB=\frac {1}{2}AB=\frac {1}{2}×4=2$

∵$BC=2$

∴$BP=\frac {1}{2}BC=\frac {1}{2}×2=1$

$ $当点$P $在点$B$右侧时，$PQ=QB+BP=2+1=3$

$ $当点$P $在点$B$左侧时，$PQ=QB-BP=2-1=1$

综上，线段$PQ $的长为$1$或$3$

解：$(1)$∵$a \otimes b=a²-ab$

∴$(-3) \otimes (-4)=(-3)²-(-3)×(-4)=9-12=-3$

$(2)4 \otimes (2 \otimes 9)=4 \otimes (2²-2×9)$

$=4 \otimes (-14)=4²-4×(-14)=16+56=72$

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