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已知三棱锥V-ABC中,VA垂直于平面ABC,三角形ABC是锐角三角形,H是A在面VBC上的射影,求证:

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/19 08:26:33
已知三棱锥V-ABC中,VA垂直于平面ABC,三角形ABC是锐角三角形,H是A在面VBC上的射影,求证:
H不可能是三角形VBC上的射影
已知三棱锥V-ABC中,VA垂直于平面ABC,三角形ABC是锐角三角形,H是A在面VBC上的射影,求证:
求证:H不可能是△VBC的垂心.
分析:本题因不易直接证明,故采用反证法.先假设H是△VBC的垂心,连接BH,并延长交VC于D点,然后再根据已知中四面体V-ABC中,VA⊥平面ABC,H是点A在面VBC上的射影,得到△ABC是Rt△,然后根据结论与已知中△ABC是锐角三角形相矛盾,得到假设不成立.
证明:假设H是△VBC的垂心,连接BH,并延长交VC于D点,则BH⊥VC
∵AH⊥平面VBC,
∴BH是AB在平面VBC内的射影
∴VC⊥AB(三垂线定理)
又∵VA⊥底面ABC,AC是VC在面内的射影
∴AB⊥AC(三垂线定理的逆定理)
∴△ABC是Rt△与已知△ABC是锐角三角形相矛盾,于是假设不成立.
故H不可能是△VBC的垂心.
点评:本题考查的知识点是直线与平面垂直的性质,三角形五心及反证法,当一个问题不易直接证明时,常使用反证法.