8203. Найдите двугранные углы пирамиды
ABCD
, все рёбра которой равны между собой.
Ответ.
\arccos\frac{1}{3}
.
Решение. Пусть все рёбра данной пирамиды равны
a
. Поскольку боковые рёбра
DA
,
DB
и
DC
пирамиды
ABCD
равны, её высота
DO
проходит через центр
O
описанной окружности равностороннего треугольника
ABC
, т. е. через центр этого треугольника. Пусть
M
— середина
AB
. Тогда
CM
— высота и медиана равностороннего треугольника, а так как
DM
— высота и медиана равнобедренного треугольника
ADB
, то
DMC
— линейный угол двугранного угла при ребре
AB
данной пирамиды.
Обозначим
\angle DMC=\alpha
. Из прямоугольного треугольника
DOM
находим, что
\cos\alpha=\cos\angle DMO=\frac{OM}{DM}=\frac{\frac{a\sqrt{3}}{6}}{\frac{a\sqrt{3}}{2}}=\frac{1}{3}.

Ясно, что остальные двугранные углы данной пирамиды также равны
\alpha
.