7045. Найдите угол между гранями правильного тетраэдра.
Ответ.
\arccos\frac{1}{3}
.
Решение. Пусть
ABCD
— правильный тетраэдр с ребром
a
,
M
— центр грани
ABC
,
L
— середина
BC
. Поскольку
DL\perp BC
и
LM\perp BC
, линейный угол искомого двугранного угла между плоскостями
ABC
и
DBC
— это угол
DLM
. Обозначим его
\beta
. Так как
DM
— высота тетраэдра, то треугольник
DLM
— прямоугольный. В нём известно, что
DL=\frac{a\sqrt{3}}{2}
,
LM=\frac{a\sqrt{3}}{6}
. Следовательно,
\cos\beta=\cos\angle DLM=\frac{LM}{DL}=\frac{\frac{a\sqrt{3}}{6}}{\frac{a\sqrt{3}}{2}}=\frac{1}{3}.