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

请根据“苍山如海,残阳如血”的意境,写一段情景交融的
请根据“苍山如海,残阳如血”的意境,写一段情景交融的文字。要求想象合理,语言连贯,不少于40字。 ___________________________________________________________
20世纪90年代,牛蒡这种中药材的收购价曾经达到每千克15元
20世纪90年代,牛蒡这种中药材的收购价曾经达到每千克15元,巨大的利润促使许多药农一哄而上,纷纷种植牛蒡。可是好景不常,几年之后,市场开始
----Do you think our football team will win the match ? ----Yes . We have better
----Do you think our football team will win the match ? ----Yes . We have better players . So I       them to win . A. hope     B. ask      C. help     D. expect
单词拼写(找出下列单词所缺的字母,并将其编号填写在题号
单词拼写(找出下列单词所缺的字母,并将其编号填写在题号前的括号内) ( )1. bl___         A.fter     B. et     C. er      D.ue ( )2. t____t      
下列不属于减数分裂和受精作用的意义的是A.有利于生物的
下列不属于减数分裂和受精作用的意义的是A.有利于生物的生存和进化 B.维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定C.能够基本保持亲本的一切遗传
发展社会主义民主政治、建设社会主义政治文明,最根本的
发展社会主义民主政治、建设社会主义政治文明,最根本的是 A.坚持党的领导 B.实现人民当家作主 C.实施依法治国 D.要把坚持党的领导、人民当家
如图1所示的四种情景中,属于光的直线传播的是    (    )
如图1所示的四种情景中,属于光的直线传播的是    (    )A.杯中的筷子        B.汽车观后镜          C.日食            D.水中倒
的值为(    )A.2       B. -2        C.        D.
的值为(    )A.2       B. -2        C.        D.不存在 

最新题目