在△ABC中,若AB⊥AC,AD⊥BC于D,则1/AD2=1/AB2+1/AC2.在四面体A-BCD中,若AB,AC,AD两两垂直,AH⊥底面BCD,垂足为H,则类似的结论是什么?并说明理由.

问题描述:

在△ABC中,若AB⊥AC,AD⊥BC于D,则

1
AD2
1
AB2
+
1
AC2
.在四面体A-BCD中,若AB,AC,AD两两垂直,AH⊥底面BCD,垂足为H,则类似的结论是什么?并说明理由.

类似的结论是:如图,在四面体A-BCD中,若AB,AC,AD两两垂直,AH⊥底面BCD,垂足为H,则

1
AH2
1
AB2
+
1
AC2
+
1
AD2
.                    …(4分)
证明如下:
连接BH并延长交CD于E,连接AE.∵AB,AC,AD两两垂直,
∴AB⊥平面ACD.又∵AE⊂平面ACD,∴AB⊥AE.
在Rt△ABE中,有
1
AH2
1
AB2
+
1
AE2
.     ①…(8分)
又易证CD⊥AE,
∴在Rt△ACD中,
1
AE2
1
AC2
+
1
AD2
. ②…(10分)
将②代入①得 
1
AH2
1
AB2
+
1
AC2
+
1
AD2
.…(12分)