高中数学用向量法证明:空间四边形的对角线互相垂直的充要条件是对边
用向量法证明:空间四边形的对角线互相垂直的充要条件是对边的平方和相等。
作AO⊥BD于O,连OC. 向量AC⊥BD <==>向量AC*BD=0, ∴向量OC*BD=(AC-AO)*BD=AC*BD-AO*BD=0, 由勾股定理,AB^2=AO^2+OB^2, CD^2=CO^2+OD^2, BC^2=OB^2+CO^2, DA^2=OD^2+AO^2, ∴AB^2+CD^2=BC^2+DA^2. 反之,若AB^2+CD^2=BC^2+DA^2,作AO⊥BD于O,作CO⊥BD于O', 由勾股定理,AB^2=AO^2+OB^2, DA^2=OD^2+AO^2, ∴AB^2-AD^2=OB^2-OD^2, 同理BC^2-CD^2=O'B^2-O'D^2, ∴OB^2-OD^2=O'B^2-O'D^2, ∴O'与O重合。 ∴向量AC*BD=(AO+OC)*BD=AO*BD+O'C*BD=0, ∴AC⊥BD.