Назад
Задача

Бумажный тетраэдр разрезали по трём ребрам, не принадлежащим одной грани. Могло ли случиться, что полученную развёртку нельзя расположить на плоскости без самопересечений (в один слой).

Решение

  Отметим на плоскости точки  A(0, 0),  A1(0, 10),  B(9, 6),  B1(4, 9),  C(5, 5),  D(15, 5)  и  B2(9, 4)  (рис. слева). Нетрудно убедиться, что точки B1 и B2 симметричны относительно AC, а точки B2 и B, а также A и A1 – относительно CD. Поэтому фигура, составленная из треугольников AB1C, ACD, CBD и BA1D, представляет собой развёртку вырожденного тетраэдра ACDB2 (он вырожден потому, что  ∠A1DB + ∠BDC = ∠CDA).

  Чтобы устранить эту “неприятность”, чуть сдвинем точкуC"влево-вниз" вдоль серединного перпендикуляра к отрезкуBB1(рис. справа). Для полученной точкиC1сохраняется равенство  B1C1=BC1,  но теперь для углов  α = ∠A1DB,  β = ∠BDC1  и  γ = ∠C1DA  выполнены неравенства треугольника:  α + β > γ  по построению, а неравенства  α + γ > β  и  γ + β > α  сохраняются ввиду малости сдвига. Поэтому фигура, составленная из треугольниковA1DB, BDC1иC1DA, представляет собой развёртку трёхгранного угла с вершинойD, то есть тетраэдра без одной грани. Недостающая грань равна треугольникуAB1C1, поэтому фигураAB1C1BA1DBна рис. справа – развёртка тетраэдра. Как видим, она самопересекается.
Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет