题目
已知三棱锥S—ABC的三条侧棱SA、SB、SC两两互相垂直且长度分别为a、b、c,设O为S在底面ABC上的射影.求证:(1)O为△ABC的垂心;(2)O在△ABC内;(3)设SO=h,则++=.
答案:证明:(1)∵SA⊥SB,SA⊥SC, ∴SA⊥平面SBC,BC平面SBC. ∴SA⊥BC. 而AD是SA在平面ABC上的射影, ∴AD⊥BC. 同理,可证AB⊥CF,AC⊥BE,故O为△ABC的垂心. (2)证明△ABC为锐角三角形即可.不妨设a≥b≥c,则底面三角形ABC中, AB=为最大,从而∠ACB为最大角. 用余弦定理求得 cos∠ACB=>0, ∴∠ACB为锐角,△ABC为锐角三角形. 故O在△ABC内. (3)SB·SC=BC·SD, 故SD=,=+, 又SA·SD=AD·SO, ∴===+=++=.