如图,四面体ABCD的各个面都是直角三角形,已知AB⊥BC,BC⊥CD,AB=a,BC=a,CD=c.
来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/29 17:01:06
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(1)若AC⊥CD,求证:AB⊥BD;
(2)求四面体ABCD的表面积.
![如图,四面体ABCD的各个面都是直角三角形,已知AB⊥BC,BC⊥CD,AB=a,BC=a,CD=c.](/uploads/image/z/16514068-4-8.jpg?t=%E5%A6%82%E5%9B%BE%EF%BC%8C%E5%9B%9B%E9%9D%A2%E4%BD%93ABCD%E7%9A%84%E5%90%84%E4%B8%AA%E9%9D%A2%E9%83%BD%E6%98%AF%E7%9B%B4%E8%A7%92%E4%B8%89%E8%A7%92%E5%BD%A2%EF%BC%8C%E5%B7%B2%E7%9F%A5AB%E2%8A%A5BC%EF%BC%8CBC%E2%8A%A5CD%EF%BC%8CAB%3Da%EF%BC%8CBC%3Da%EF%BC%8CCD%3Dc%EF%BC%8E)
(1)因为AC⊥CD,BC⊥CD,
所以CD⊥平面ABC,
又因为CD⊂平面BCD,
所以平面ABC⊥平面BCD,
因为AB⊥BC,平面ABC∩平面BCD=BC,
所以AB⊥平面BCD,
所以AB⊥BD.
(2)当AC⊥CD时,则AB⊥BD,
因为AB=a,BC=b,CD=c,
所以BD=
b2+c2,AC=
a2+b2,
所以四面体ABCD的表面积S=
1
2ab+
1
2bc+
1
2a
b2+c2+
1
2c
a2+b2.
当AC与CD不垂直时,则AD⊥CD,否则由(1)知AB⊥BD,可得AC⊥CD(矛盾),
当AD⊥AC时,AB与AD不能垂直,否则AD⊥平面ABC,
所以BC⊥AD,
因为BC⊥CD,BC⊥平面ACD,
所以BC⊥AC,这与AB⊥BC矛盾,
所以BD⊥AD,从而可得:AD2=a2-b2-c2,…①
由AD⊥AC得,AD2=c2-b2-a2…②
由①②可得:a=c,所以AD2=-b2<0矛盾.
所以AD⊥CD,从而得到AB⊥AD,
当AD⊥CD时,AD2=a2+b2-c2,
当AB⊥AD时,AD2=b2+c2-a2,
所以a=c,AD=b,此时四面体的各个面是全等的三角形,变形成为一平面图形,所以舍去.
所以其表面积为S=
1
2ab+
1
2bc+
1
2a
b2+c2+
1
2c
a2+b2.…12(分)
所以CD⊥平面ABC,
又因为CD⊂平面BCD,
所以平面ABC⊥平面BCD,
因为AB⊥BC,平面ABC∩平面BCD=BC,
所以AB⊥平面BCD,
所以AB⊥BD.
(2)当AC⊥CD时,则AB⊥BD,
因为AB=a,BC=b,CD=c,
所以BD=
b2+c2,AC=
a2+b2,
所以四面体ABCD的表面积S=
1
2ab+
1
2bc+
1
2a
b2+c2+
1
2c
a2+b2.
当AC与CD不垂直时,则AD⊥CD,否则由(1)知AB⊥BD,可得AC⊥CD(矛盾),
当AD⊥AC时,AB与AD不能垂直,否则AD⊥平面ABC,
所以BC⊥AD,
因为BC⊥CD,BC⊥平面ACD,
所以BC⊥AC,这与AB⊥BC矛盾,
所以BD⊥AD,从而可得:AD2=a2-b2-c2,…①
由AD⊥AC得,AD2=c2-b2-a2…②
由①②可得:a=c,所以AD2=-b2<0矛盾.
所以AD⊥CD,从而得到AB⊥AD,
当AD⊥CD时,AD2=a2+b2-c2,
当AB⊥AD时,AD2=b2+c2-a2,
所以a=c,AD=b,此时四面体的各个面是全等的三角形,变形成为一平面图形,所以舍去.
所以其表面积为S=
1
2ab+
1
2bc+
1
2a
b2+c2+
1
2c
a2+b2.…12(分)
已知四面体abcd,ab=cd,ac=bd,ad=bc 证明四个面都是锐角三角形
如图,已知梯形ABCD中,AB//CD,AD⊥CD.若腰BC=15,对角线AC=20,且AC⊥BC,求:(1)AB,A
在四面体ABCD中,AB,BC,CD俩俩互相垂直,且BC=CD.1.求证:平面ACD垂直于平面ABC.2.求二面角C-A
在如图所示的四面体ABCD中,AB、BC、CD两两互相垂直,且BC=CD=1.
四面体ABCD,AB=CD,AC=BD,AD=BC(1)求证:这个四面体的四个面都是锐角三角形(2)设底面为BCD,另外
证明是锐角三角形~四面体ABCD,AB=CD ,AC=BD,AD=BC(1) 求证 这个四面体的四个面都是锐角三角形.
已知:如图,四边形ABCD中,AB⊥BC,AB=1,BC=2,CD=2,AD=3,求四边形ABCD的面积.
已知线段AB⊥面a,BC⊂a,CD⊥BC,DF⊥面a于点F,∠DCF=30°,且D,A在平面a的同侧,若AB=BC=CD
在四面体ABCD中,面ABC垂直面ACD,AB垂直BC,AC=AD=2,BC=CD=1,求四面体ABCD的体积
在四面体ABCD中,平面ABC⊥平面ACD,AB⊥BC,AC=AD=2,BC=CD=1 求四面体ABCD的体积
已知如图AB=CD,AD=BC求证∠A等于∠C
如图,已知AB平行CD,AD平行BC,说明角A=角C.