9096. Диагональ
AC_{1}
прямоугольного параллелепипеда
ABCDA_{1}B_{1}C_{1}D_{1}
образует с рёбрами
AB
,
AD
и
AA_{1}
углы
\alpha
,
\beta
и
\gamma
. Докажите, что
\alpha+\beta+\gamma\lt180^{\circ}
.
Указание. Рассмотрите трёхгранный угол
OACD_{1}
с вершиной
O
, где
O
— точка пересечения диагоналей параллелепипеда
ABCDA_{1}B_{1}C_{1}D_{1}
.
Решение. Пусть
O
— точка пересечения диагоналей параллелепипеда
ABCDA_{1}B_{1}C_{1}D_{1}
. Поскольку
ABC_{1}D_{1}
— прямоугольник,
\angle AOD_{1}=2\angle OAB=2\alpha
. Аналогично
\angle COD_{1}=2\beta
и
\angle AOC=2\gamma
.
Рассмотрим трёхгранный угол
OACD_{1}
с вершиной
O
. Сумма его плоских углов меньше
360^{\circ}
(см. задачу 7434), т. е.
\angle AOD_{1}+\angle COD_{1}+\angle AOC\lt360^{\circ},

или
2\alpha+2\beta+2\gamma\lt360^{\circ}.

Следовательно,
\alpha+\beta+\gamma\lt180^{\circ}
.