问题
解答题
(本小题满分12分)
四面体ABCD中,对棱AD⊥BC,对棱AB⊥CD,试证明:AC⊥BD.
答案
略
证法1:作AO⊥平面BCD于O,则BO、CO、DO分别为AB、AC、AD在平面BCD内的射影. ∵CD⊥AB,CD平面BCD ∴CD⊥BO(三垂线定理的逆定理)
同理BC⊥DO ∴O为△BCD的垂心 从而BD⊥CO
∴BD⊥AC(三垂线定理),即AC⊥BD
证法2:作出向量、
、
、
、
、
.
∵⊥
,
⊥
∴·
=0,
·
=0
又=
+
,
=
+
∴·
=
·
+
·
+
+
·
=·
+
(
+
+
)
=·
+
·
=0
∴⊥
∴AC⊥BD