Квадрат площади любой грани тетраэдра равен сумме квадратов площадей трех остальных его граней без удвоенных произведений площадей этих граней, взятых попарно, и косинусов двугранных углов между ними.
Дано: прямоугольный тетраэдр ABCD
Доказать:
Доказательство: Воспользуюсь формулой (15) ортогональной проекции трех граней на плоскость четвертой грани, применяя ее для каждой грани прямоугольного тетраэдра ABCD, обозначив площади граней BCD, ACD, ABD и ABC соответственно S1, S2, S3 и S4 (рис. 15):
Так как ABCD - прямоугольный тетраэдр, то косинусы некоторых двугранных углов будут равны 0:
Умножу эти равенства соответственно на
S1, S2, S3 и S4:
Теперь из
вычту
:
Сокращаю:
Получаю:
что и утверждает теорема косинусов.
Учту, что в прямоугольном тетраэдре выполняется соотношение 20:
Преобразую равенство:
Соотношение (21) представляет собой
СТЕРЕОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛОГ ТЕОРЕМЫ ПИФАГОРА.