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四面体ABCD中,AB=CD,BC=AD,P,Q分别为AC,BD的中点(用空间向量证明)谢谢

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/21 11:01:44
四面体ABCD中,AB=CD,BC=AD,P,Q分别为AC,BD的中点(用空间向量证明)谢谢
四面体ABCD中,AB=CD,BC=AD,P,Q分别为AC,BD的中点,求证:PQ⊥AC,PQ⊥BD (用空间向量证)谢谢
证明:∵AB=CD,BC=AD,BD=BD
∴⊿CBD≌⊿ADB(SSS)
∴∠CBD=∠ADB,∠ABD=∠CDB
∴PQ·BD=(1/2)(CQ+AQ)·BD
=(1/2)(1/2CB+1/2CD+1/2AB+1/2AD)·BD
∵AB=CD,BC=AD,∠CBD=∠ADB,∠ABD=∠CDB
∴CD·BD=-AB·BD,CB·BD=-AD·BD
∴PQ·BD=(1/2)(1/2CB+1/2CD+1/2AB+1/2AD)·BD=0
∴PQ⊥BD
∵AB=CD,BC=AD,AC=AC
∴⊿CAB≌⊿ACD(SSS)
∴∠CAB=∠ACD,∠CBA=ADC
∴QP·AC=(1/2)(QC+QA)·AC
=(1/2) (1/2BC+1/2DC+1/2BA+1/2DA)·AC
∵AB=CD,BC=AD,∠CAB=∠ACD,∠CBA=ADC
∴BC·AC=-DA·AC,DC·AC=-BA·AC
∴QP·AC=(1/2) (1/2BC+1/2DC+1/2BA+1/2DA)·AC=0
∴QP⊥AC.