立体几何证明题
设A、B、C、D是空间任意四点,试证明: AC^2+BD^2+AD^2+BC^2≥AB^2+CD^2.
若A、B、C、D四点恰能共面,这个结论是现成的, 且等号在A、C、B、D依次四点共圆时成立。 若A、B、C、D不共面,则AB、CD为异面直线, 记既与AB平行,又与CD平行的平面为α,A'、B'、C'、D'是A、B、C、D在α上的投影。 则A'B'=AB,C'D'=CD,A'C'<AC,B'D'<BD,A'D'<AD,B'C'<BC————【关键】。 AC^2+BD^2+AD^2+BC^2 >(A'C')^2+(B'D')^2+(A'D')^2+(B'C')^2 ≥(A'B')^2+(C'D')^2 =AB^2+CD^2。
取CD中点E,AB中点F,联AE、BE、EF. 在△ACD中, AC^2+AD^2=2AE^2+1/2·CD^2…(1); 在△BCD中, BC^2+BD^2=2BE^2+1/2·CD^2; △ABE中, 2(AE^2+BE^2)=4EF^2+AB^2…(3). 由(1)+(2)+(3),得 AC^2+AD^2+BC^2+BD^2+2(AE^2+BE^2) =2(AE^2+BE^2)+CD^2+AB^2+4EF^2, ∴AC^2+BD^2+AD^2+BC^2 =AB^2+CD^2+4EF^2 ≥AB^2+CD^2. 故原命题得证。
答:明显不垂直撒。 是一个以P为顶点,三个顶角相等的四面体详情>>
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