Giải thích các bước giải:
a) Ta có:
$\begin{array}{l}
\Delta ABD;\widehat A = {90^0};AB = AD = a;O\text{là trung điểm của} AB\\
\Rightarrow AO = BO = DO = \dfrac{1}{2}BD\\
\Rightarrow AO = BO = DO = \dfrac{1}{2}\sqrt {A{B^2} + A{D^2}} = \dfrac{{a\sqrt 2 }}{2}
\end{array}$
Khi đó:
$\begin{array}{l}
+ )\Delta SAO;\widehat O = {90^0}\left( {SO \bot \left( {ABD} \right)} \right);SO = \dfrac{{a\sqrt 2 }}{2};AO = \dfrac{{a\sqrt 2 }}{2}\\
\Rightarrow SA = \sqrt {S{O^2} + A{O^2}} = a\\
+ )\Delta SBO;\widehat O = {90^0}\left( {SO \bot \left( {ABD} \right)} \right);SO = \dfrac{{a\sqrt 2 }}{2};BO = \dfrac{{a\sqrt 2 }}{2}\\
\Rightarrow SB = \sqrt {S{O^2} + B{O^2}} = a
\end{array}$
Vậy $SA=SB=a$
b) Ta có:
$\Delta ABD$ vuông cân ở $A$ và $O$ là trung điểm của $BD$
$\to AO\bot BD=O$
$\to AC\bot BD=O$
Khi đó:
$\begin{array}{l}
+ )\left\{ \begin{array}{l}
AC \bot BD;AC \bot SO\\
BD \cap SO = O
\end{array} \right.\\
\Rightarrow AC \bot \left( {SBD} \right)\\
+ )\left\{ \begin{array}{l}
BD \bot AC;BD \bot SO\\
AC \cap SO = O
\end{array} \right.\\
\Rightarrow BD \bot \left( {SAC} \right)
\end{array}$
c) Ta có:
$\begin{array}{l}
SO \bot \left( {ABCD} \right)\\
\Rightarrow O\text{ là hình chiếu của S trên (ABCD)}\\
\Rightarrow OC \text{ là hình chiếu của SC trên (ABCD)}
\end{array}$
Khi đó:
$\left( {SC,\left( {ABCD} \right)} \right) = \left( {SC,OC} \right) = \widehat {SCO}$
Lại có:
$\begin{array}{l}
\Delta SCO;\widehat O = {90^0};OC = OA = \dfrac{{a\sqrt 2 }}{2};SO = \dfrac{{a\sqrt 2 }}{2}\\
\Rightarrow \tan \widehat {SCO} = \dfrac{{SO}}{{OC}} = 1\\
\Rightarrow \widehat {SCO} = {45^0}\\
\Rightarrow \left( {SC,\left( {ABCD} \right)} \right) = {45^0}
\end{array}$
Vậy $\left( {SC,\left( {ABCD} \right)} \right) = {45^0}$
d) Ta có:
$O$ là trung điểm của mỗi đường $AC,BD$
$\to ABCD$ là hình bình hành
$\to ABCD$ là hình thoi (do: $AB=AD$)
$\to ABCD$ là hình vuông (do: $AB\bot AD$)
Lại có:
$O,I$ lần lượt là trung điểm của $AC,BC$
$\to OI$ là đường trung bình của tam giác $ABC$
$\to OI//AB$
$\to OI\bot BC$
Mặt khác:
$BC\bot SO;SO\cap OI=O$
$\to BC\bot (SOI)$
$\to BC\bot OH$