Cho hình vuông ABCD. Gọi H, K lần lượt là trung điểm của AB, AD. Trên đường thẳng vuông góc với (ABCD) tại H, lấy điểm S. Chứng minh rằng:
a) AC⊥(SHK).
b) CK⊥(SDH).
+ Nếu đường thẳng d vuông góc với hai đường thẳng cắt nhau a và b cùng nằm trong mặt phẳng (P) thì d⊥(P).
+ Nếu một đường thẳng vuông góc với một mặt phẳng thì nó vuông góc với mọi đường thẳng nằm trong mặt phẳng đó.
a) Vì H, K lần lượt là trung điểm của AB và AD nên HK là đường trung bình của tam giác ABD. Do đó, HK//BD. Mà AC⊥BD (do ABCD là hình vuông) nên AC⊥HK
Vì AC⊥HK,SH⊥AC(doAC⊂(ABCD))⇒AC⊥(SHK)
b) Gọi I là giao điểm của CK và DH.
Tam giác AHD và tam giác DKC có: AH=DK,^HAD=^KDC,AD=DC
Do đó, ΔAHD=ΔDKC(c.g.c)⇒^HDA=^KCD
Ta có: ^DKC+^KCD=900⇒^DKC+^HDA=900
Ta có: ^DIK=1800−(^DKC+^HDA)=900⇒DH⊥CK
Mà SH⊥(ABCD),CK⊂(ABCD)⇒SH⊥CK
Ta có: DH⊥CK,SH⊥CK, SH và DH nằm trong mặt phẳng (SHD) và cắt nhau tại H nên CK⊥(SDH).