Question

已知：四面體S-ABC中，SA⊥平面ABC，△ABC是銳角三角形，H是點(diǎn)A在面SBC上的射影，求證：H不可能是△SBC的垂心．

Answer 1

證明：假設(shè)H是△SBC的垂心，連接BH，并延長(zhǎng)交SC于D點(diǎn)，則BH⊥SC
∵AH⊥平面SBC，
∴BH是AB在平面SBC內(nèi)的射影
∴SC⊥AB（三垂線定理）
又∵SA⊥底面ABC，AC是SC在面內(nèi)的射影
∴AB⊥AC（三垂線定理的逆定理）
∴△ABC是Rt△與已知△ABC是銳角三角形相矛盾，于是假設(shè)不成立．
故H不可能是△SBC的垂心．
分析：本題因不易直接證明，故采用反證法．先假設(shè)H是△SBC的垂心，連接BH，并延長(zhǎng)交SC于D點(diǎn)，然后再根據(jù)已知中四面體S-ABC中，SA⊥平面ABC，H是點(diǎn)A在面SBC上的射影，得到△ABC是Rt△，然后根據(jù)結(jié)論與已知中△ABC是銳角三角形相矛盾，得到假設(shè)不成立．
點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)點(diǎn)是直線與平面垂直的性質(zhì)，三角形五心及反證法，當(dāng)一個(gè)問(wèn)題不易直接證明時(shí)，常使用反證法．