题目内容
对于四面体ABCD ,给出下列四个命题:①若AB=AC,BD=CD,则BC⊥AD;②若AB=CD,AC=BD,则BC⊥AD;③若AB⊥AC,BD⊥CD,则BC⊥AD;④若AB⊥CD,BD⊥AC,则BC⊥AD.其中真命题的序号是__________(写出所有真命题的序号).
①④?
解析:①为真命题,证明如下:如图,取BC中点M,连结AM、DM.?
由AB=AC,DB=DC,得AM⊥BC,DM⊥BC.?
故BC⊥面AMD,BC⊥AD.所以命题①为真命题.?
④为真命题,证明如下:设点A在平?
面BCD上的射影为点H,连结AH、BH、CH、DH,如图所示.?
由AH⊥面BCD,AB⊥CD,得BH⊥CD.同理可得CH⊥BD.?
故H为△BCD的垂心,得HD⊥BC.?
又由三垂线定理逆定理可知BC⊥AD.所以命题④为真命题.?
②③都是假命题,可用特例结合反证法来证明.?
如图,设AB=CD=1,AC=BD=2,AB⊥AC,BD⊥CD,作AN⊥BC于N,连结ND.假设BC⊥AD,则BC⊥平面NAD,得BC⊥ND.?
在Rt△ABC中,BN=,??
在Rt△BDC中,BN=,两者相矛盾,假设不正确,即命题②③都是假命题.?
综上,真命题的序号是①④.
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