8422. Найдите длину кратчайшего пути по поверхности единичного правильного тетраэдра между серединами его противоположных рёбер.
Ответ. 1.
Указание. Рассмотрите различные развёртки поверхности тетраэдра.
Решение. Пусть
M
и
N
— середины противоположных рёбер
AB
и
CD
правильного тетраэдра
ABCD
(рис. 1), а путь между
M
и
N
пересекает ребро
AC
. Рассмотрим развёртку тетраэдра, состоящую из четырёх равносторонних треугольников:
ABC
,
D_{1}AB
,
D_{2}AC
и
D_{3}BC
(рис. 2). Тогда искомый кратчайший путь — это кратчайший путь между серединой
M
отрезка
AB
и серединой
N'
отрезка
D_{2}C
. Длина этого пути равна 1. Аналогично для кратчайших путей, пересекающих рёбра
AD
,
CD
или
BD
. Все остальные возможные пути очевидно длиннее.