四面体ABCD中,AC=BD,E,F分别为AD,BC的中点,且EF=22AC,∠BDC=90°,求证:BD⊥平面ACD.

问题描述:

四面体ABCD中,AC=BD,E,F分别为AD,BC的中点,且EF=

2
2
AC,∠BDC=90°,求证:BD⊥平面ACD.

证明:取CD的中点G,连接EG,FG,∵E,F分别为AD,BC的中点,
∴EG

.
1
2
AC;FG
.
1
2
BD,又AC=BD,∴FG=
1
2
AC

∴在△EFG中,EG2+FG2
1
2
AC2=EF2

∴EG⊥FG,∴BD⊥AC,又∠BDC=90°,即BD⊥CD,AC∩CD=C,
∴BD⊥平面ACD.