2. Дано: ABCD - квадрат, O - точка пересечения диагоналей, AH ⊥ (ABCD).
Доказать: HO ⊥ BD.
Доказательство:
- Так как ABCD - квадрат, то AC ⊥ BD и AO = OC.
- AH ⊥ (ABCD) ⇒ AH ⊥ BD (по определению перпендикулярности прямой и плоскости).
- Рассмотрим прямую BD. Она перпендикулярна двум пересекающимся прямым AH и AC, лежащим в плоскости (AHC). Следовательно, BD ⊥ (AHC) (по признаку перпендикулярности прямой и плоскости).
- HO лежит в (AHC). Значит, BD ⊥ HO (по определению перпендикулярности прямой и плоскости).
Что и требовалось доказать.
Ответ: Доказано, что прямые HO и BD перпендикулярны.