10.22.
Докажем, что BD ⊥ AC.
Дано: DABC - тетраэдр, ∠ABD = ∠CBD, ∠ADB = ∠CDB.
Доказать: BD ⊥ AC.
Доказательство:
- Рассмотрим \(\triangle\)ABD и \(\triangle\)CBD:
- ∠ABD = ∠CBD (по условию)
- ∠ADB = ∠CDB (по условию)
- BD - общая сторона.
- Следовательно, \(\triangle\)ABD = \(\triangle\)CBD (по стороне и двум прилежащим углам)
- Следовательно, AD = CD.
- Рассмотрим \(\triangle\)ADC: AD = CD, следовательно, \(\triangle\)ADC - равнобедренный.
- Пусть DO - медиана \(\triangle\)ADC (O принадлежит AC).
- В равнобедренном треугольнике медиана, проведенная к основанию, является высотой.
- Следовательно, DO ⊥ AC.
- Так как O принадлежит BD, то BD ⊥ AC.
Ответ: Доказано, что BD ⊥ AC.