Чтобы понять, что все двугранные углы трехгранного угла равны 90 градусов, если все плоские углы равны 90 градусов, мы можем рассмотреть следующее доказательство.
Обозначения
- Пусть трехгранный угол \( \angle ABC \) образован тремя плоскостями, пересекающимися в точке \( A \).
- Пусть плоскости пересекаются уголками \( \angle ABC = 90^\circ \), \( \angle ABD = 90^\circ \) и \( \angle ACD = 90^\circ \).
Доказательство
Плоские углы:
- По данному условию все плоские углы \( \angle ABC \), \( \angle ABD \) и \( \angle ACD \) равны 90 градусов. Это значит, что каждая пара плоскостей, образующаяся в точке \( A \), перпендикулярна друг другу.
Двугранные углы:
- Двугранный угол образуется при пересечении трех плоскостей (или двух плоскостей) в вершине. В нашем случае нам нужно показать, что каждый двугранный угол, например \( \angle CAB \), также равен 90 градусов.
- Рассмотрим двугранный угол \( \omega \) образованный плоскостями \( OAB \) и \( OAC \). Мы знаем, что \( AB \) и \( AC \) являются линиями пересечения плоскостей.
Перпендикулярность:
- Если \( \angle ABC = 90^\circ \), это означает, что линия \( AB \) перпендикулярна плоскости \( OAC \).
- Аналогично, \( \angle ABD = 90^\circ \) означает, что линия \( AB \) перпендикулярна плоскости \( OAD \).
Сравнение двугранных углов:
- Таким образом, в нашем четырехугольнике, где образуются все плоскости (например \( OAB \), \( OAC \), и т.д.), мы видим, что все двугранные углы, такие как \( CAB \), \( DAB \), и \( DAC \), будут также равны 90 градусов, так как каждая плоскость остается перпендикулярной к другим.
Вывод
Следовательно, при условии, что все плоские углы равны \( 90^\circ \), мы можем заключить, что все двугранные углы также равны \( 90^\circ \). Таким образом, мы доказали, что все двугранные углы в этом трехгранном угле равны 90 градусов.