Прямая SA перпендикулярна плоскости четырехугольника ABCD. Известно, что AB=AD, угол DSC = углу BSC. Докажите, что BC=CD.

Рассмотрим четырёхугольник ABCD.

По условию задачи имеем:

AB = BC и AD = DC.

Опустим высоту BH треугольника ABC из вершины B на основание AC.

Так как AB = BC, то треугольник ABC - равнобедренный и высота BH является одновременно и медианой, т. е. AH = CH.

Аналогично опустим высоту DG треугольника ADC из вершины D на основание AC.

Так как AD = DC, то треугольник ADC - равнобедренный и высота DG является одновременно медианой, т. е. AG = CG.

Так как AH = CH и AG = CG, то точки H и G совпадают.

BH и DG перпендикулярны AC и точки H и G совпадают.

Следовательно, BH и DG лежат на прямой перпендикулярной AC и BD является диагональю четырехугольника ABCD.

Итак получили, что диагонали AC и ВD перпендикулярны, что и требовалось доказать.