Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 85, §3 Правильные многогранники
№281. В кубе ABCDA1B1C1D1 из вершины D1 проведены диагонали граней D1A, D1C и D1B1 и концы их соединены отрезками. Докажите, что многогранник D1AB1C — правильный тетраэдр. Найдите отношение площадей поверхностей куба и тетраэдра.
Идея. Все шесть рёбер четырёхугольной фигуры лежат в гранях куба как их диагонали. Диагонали равных квадратов равны, значит, у D1AB1C все рёбра одинаковы.
1Три диагонали выходят из вершины D1 и лежат в трёх разных гранях куба. Диагональ квадрата со стороной a равна a2.
2Концы диагоналей A, C, B1 попарно лежат в одной грани куба: A и C — в нижней, A и B1 — в передней, C и B1 — в правой. Отрезки между ними — диагонали этих граней.
3Тетраэдр, у которого все рёбра равны, — правильный: все грани — равные равносторонние треугольники.
4Площадь поверхности куба — шесть квадратов. У тетраэдра четыре равносторонних треугольника со стороной a2.
5Деление площадей, a2 сокращается: отношение не зависит от a.