求证:正四面体的二面角与正八面体的二面角互为补角.

求证:正四面体的二面角与正八面体的二面角互为补角.

答案

证明:设正四面体S—ABC和正八面体AC的棱长都为a,正四面体的二面角为α,正八面体的二面角为2β.

在正四面体S—ABC中(图甲),作SG⊥底面ABC于G,连结AG并延长交BC于D,连结SD.

∴G为正△ABC的中心.

∴AD⊥BD.

∴SD⊥BC(三垂线定理).

∴∠SDG为二面角的平面角,即∠SDG=α.

又AD=SD=

,

∴SG=

a.

∴tanα=

(0°<α<90°).

              

                   甲                                           乙

在正八面体AC中(图乙),连结EF交截面ABCD于O,取AB的中点G,连结EG、FG、OG,则EG⊥AB,FG⊥AB,

∴∠EGF为二面角的平面角,由对称性知,∠EGO=∠OGF=β.

又EG=

a,GO=a,∴EO=a.

∴tan∠EGO=tanβ=

(0°<β<90°).

∴tan2β=

.

∴tan(α+2β)=

.

∵0°<α+2β<270°,

∴α+2β=180°.

∴正四面体和正八面体的二面角互补.


相关题目

下列各句中加线的成语使用恰当的一句是(  ) A.孩子应该
下列各句中加线的成语使用恰当的一句是(  ) A.孩子应该干、可以干的事,要让他们自己去干,父母不要越俎代庖。 B.在家里,爸爸做事总是先斩
The book was written in 1946, ____ the education system has witnessed great chan
The book was written in 1946, ____ the education system has witnessed great changes. A.when        B. during which        C. since when         D. since then
因式分解:x3-x=                   .
因式分解:x3-x=                   .
【科技院】阅读《高科技污染》,回答文后题目。(7分) 凡
【科技院】阅读《高科技污染》,回答文后题目。(7分) 凡是因为技术进步产生的影响人类正常活动的现象都叫作高科技污染。高科技污染可分为无形
如图所示,曲线1和曲线2代表物种1和物种2的耐热范围,下列
如图所示,曲线1和曲线2代表物种1和物种2的耐热范围,下列有关叙述正确的是(    ) A.温度在t1-t2范围内时,物种2竞争力小于物种1 B.物种1的竞
已知∽,且相似比为,若中边上的中线,则中边上的中线=  
已知∽,且相似比为,若中边上的中线,则中边上的中线=         .
下列词语中没有错别字的一组是 A.彗星  白炽灯   莘莘学
下列词语中没有错别字的一组是 A.彗星  白炽灯   莘莘学子 言者无罪,闻者足诫 B.艺苑  捅娄子  如雷灌耳 万事俱备,只欠东风 C.跻身  杀手锏  响
(08年宝鸡市质检二理)  在直角坐标系中,已知定点F(1,0)设
(08年宝鸡市质检二理)  在直角坐标系中,已知定点F(1,0)设平面上的动点M在直线上的射影为N,且满足.    (1)求动点M的轨迹C的方程;    (2)若

最新题目