8262. Найдите двугранные углы правильного тетраэдра.
Ответ.
\arccos\frac{1}{3}
.
Решение. Пусть
ABCD
— правильный тетраэдр,
O
— центр грани
ABC
,
M
— середина
BC
. Так как
OM\perp BC
и
DM\perp BC
, то
OMD
— линейный угол двугранного угла, образованного гранями
ABC
и
DBC
. Так как
ABC
и
DBC
— равные равносторонние треугольники,
AM
и
DM
— их высоты, а
O
— центр треугольника
ABC
, то
OM=\frac{1}{3}AM=\frac{1}{3}\cdot\frac{a\sqrt{3}}{2}=\frac{a\sqrt{3}}{6}.

Из прямоугольного треугольника
OMD
находим, что
\cos\angle OMD=\frac{OM}{DM}=\frac{\frac{a\sqrt{3}}{6}}{\frac{a\sqrt{3}}{2}}=\frac{1}{3}.

Аналогично для остальных двугранных углов правильного тетраэдра.