Cho tứ diện ABCD có AB = AC = AD và Chứng minh rằng:
a) AB ⊥ CD;
b) Nếu M, N lần lượt là trung điểm của AB và CD thì MN ⊥ AB và MN ⊥ CD.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Vẽ AH ⊥ (BCD) tại H, ta có CD ⊥ AH và vì CD ⊥ AB ta suy ra CD ⊥ BH. Tương tự vì BD ⊥ AC ta suy ra BD ⊥ CH
Vậy H là trực tâm của tam giác BCD tức là DH ⊥ BC
Vì AH ⊥ BC nên ta suy ra BC ⊥ AD
Cách khác: Trước hết ta hãy chứng minh hệ thức:
với bốn điểm A, B, C, D bất kì.
Thực vậy , ta có:
Do đó nếu AB ⊥ CD nghĩa là
Từ hệ thức (4) ta suy ra
,
do đó AD ⊥ BC.
Đáp án A
Lời giải trên sai từ bước 1 vì C D → = A D → − A C → ≠ A C → − A D →
(Vẽ hình: A là đỉnh của tứ diện, BCD là đáy của tứ diện)
+ Trên mặt phẳng đáy BCD kẻ các đường cao của tam giác BCD là BE, CF, DK.Ba đường cao gặp nhau tại H.
+ Xét mặt phẳng ABE
CD vuông góc BE
CD vuông góc AB
=> CD vuông góc với mặt phẳng ABE => CD vuông góc với AH (1)
+ Xét mặt phẳng ACF
BD vuông góc AC
BD vuông góc CF
=> BD vuông góc với mặt phẳng ACF => BD vuông góc với AH (2)
+ Từ (1) và (2) => AH vuông góc BCD
=> AH vuông góc với BC
Mà BC vuông góc với DK
=> BC vuông góc với mp ADK => BC vuông góc với AD
Gọi I, K lần lượt là trung điểm của cạnh AB và CD
Qua K kẻ đường thẳng d // AB, trên d lấy A', B' sao cho K là trung điểm của A'B' và
KA' = IA
* Xét tam giác CKB’ và DKA’ có:
KC= KD ( giả thiết)
KB’= KA’( cách dựng)
( hai góc đối đỉnh )
=> ∆ CKB’ = ∆ DKA’ ( c.g.c)
=> B’C = A’D
*Xét tứ giác IBB’K có IB= KB’ và IB // KB’ ( cách dựng)
=> Tứ giác IBB’K là hình bình hành
=> BB’ // IK (1)
Chứng minh tương tự, ta có: AA’// IK (2)
Từ (1) và (2) suy ra: BB’// IK// AA’ (*)
Lại có:IK ⊥ CK
=> IK ⊥ (CKB') (**)
Từ (*) và (**) suy ra BB' ⊥ (CKB') ; AA' ⊥ (CKB')
⇒ BB' ⊥ B'C; AA' ⊥ A'D
* Xét hai tam giác vuông BCB’ và ADA’ có:
BB’ = AA’ (= IK)
CB’ = A’D (chứng minh trên)
=> ∆ BCB’ = ∆ ADA’ ( cạnh huyền –cạnh góc vuông)
=> BC= AD.
* Chứng minh tương tự, AC = BD
a)![This is the rendered form of the equation. You can not edit this directly. Right click will give you the option to save the image, and in most browsers you can drag the image onto your desktop or another program.](http://latex.codecogs.com/gif.latex?%5Coverrightarrow%7BAB%7D.%5Coverrightarrow%7BCD%7D%3D%5Coverrightarrow%7BAB%7D%28%5Coverrightarrow%7BAD%7D-%5Coverrightarrow%7BAC%7D%29)
Suy ra![This is the rendered form of the equation. You can not edit this directly. Right click will give you the option to save the image, and in most browsers you can drag the image onto your desktop or another program.](http://latex.codecogs.com/gif.latex?%5Coverrightarrow%7BMN%7D%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%28%5Coverrightarrow%7BAD%7D+%5Coverrightarrow%7BBC%7D%29%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%28%5Coverrightarrow%7BAD%7D+%5Coverrightarrow%7BAC%7D-%5Coverrightarrow%7BAB%7D%29.)
Ta có
=> AB ⊥ MN.
Chứng minh tương tự được CD ⊥ MN.