在空间四边形ABCD中,E、F分别是AD、BC的中点,若AC=BD=a,EF=22a,∠BDC=90°.求证:BD⊥平面ACD.

问题描述:

在空间四边形ABCD中,E、F分别是AD、BC的中点,若AC=BD=a,EF=

2
2
a,∠BDC=90°.求证:BD⊥平面ACD.


证明:作DC的中点G,连接EG,FG,
则EG=

1
2
AC=
a
2
,GF=
1
2
BD=
a
2

∴EG2+GF2=EF2
∴EF⊥FG,
∵EG∥AC,FG∥BD,
∴BD⊥AC,
∵BD⊥DC,DC⊂平面ACD,AC⊂平面ACD,AC∪CD=C,
∴BD⊥平面ACD.
答案解析:作BC的中点G,连接EG,FG,先证明出EG⊥GF,进而证明出BD⊥AC,最后根据线面垂直的判定定理证明出BD⊥平面ACD.
考试点:直线与平面垂直的判定.
知识点:本题主要考查了线面垂直的判定定理的应用.证明的关键是找到两条相交的与之垂直的直线.