过B作BE⊥CD交CD于E,过C作CF⊥BD交BD于F,令BE∩CF=O.
∵CD⊥AB、CD⊥BE,AB∩BE=B,∴CD⊥平面ABE,又AO在平面ABE内,∴AO⊥CD.
∵BD⊥AC、BD⊥CF,AC∩CF=C,∴BD⊥平面ACF,又AO在平面ACF内,∴AO⊥BD.
由AO⊥CD、AO⊥BD,CD∩BD=D,∴AO⊥平面BCD,∴DO是AD在平面BCD上的射影.
由BE⊥CD、CF⊥BD,BE∩CF=O,得:DO⊥BC. [三角形的三条高共点]
结合证得的DO是AD在平面BCD上的射影,得:AD⊥BC. [三垂线定理]