【例1】 如图,已知E,F,G,H分别是空间四边形ABCD的边AB,BC,CD,DA的中点.
(1)求证:四边形EFGH是平行四边形;
(2)若四边形EFGH是矩形,求证:AC⊥BD.
[解] (1)如题图,在△ABD中,
∵EH是△ABD的中位线,
∴EH∥BD,EH=BD.
又FG是△CBD的中位线,
∴FG∥BD,FG=BD,
∴FG∥EH,∴E,F,G,H四点共面,又FG=EH,
∴四边形EFGH是平行四边形.
(2)由(1)知EH∥BD,同理AC∥GH.又∵四边形EFGH是矩形,∴EH⊥GH,∴AC⊥BD.
空间中证明两直线平行的方法:
1借助平面几何知识证明,如三角形中位线性质、平行四边形的性质、用成比例线段证平行等.
2利用公理4证明,即证明两直线都与第三条直线平行.
1.已知在棱长为a的正方体ABCDA′B′C′D′中,M,N分别为CD,AD的中点.
求证:四边形MNA′C′是梯形.
[解] 连接AC(图略).
∵M,N为CD,AD的中点,∴MN綊AC.
由正方体性质可知AC綊A′C′,
∴MN綊A′C′,∴四边形MNA′C′是梯形.