Основанием пирамиды является ромб со стороной 2, а его острый угол равен 45 градусов. Шар, радиус которого равен касается плоскостей каждой боковой грани пирамиды в точке, лежащей на тороне основания пирамиды. Найти объём пирамиды.
Пусть O — центр шара, H — его проекция на ABCD. Тогда все перпендикуляры из O на стороны ромба падают туда же, куда и перпендикуляры из H. Значит, все перпендикуляры из H равны, поэтому H — центр вписанной окружности ромба, то есть его точка пересечения диагоналей.
Найдем радиус этой окружности по формуле Тогда
Пусть S — вершина пирамиды, а — основания перпендикуляров из H на ребра основания.
Поскольку перпендикуляры к ребрам являются также перпендикулярами к граням, треугольники — прямоугольные и равны по гипотенузе и катету. То есть
поэтому проекцией S на плоскость основания также является точка H. Пусть
тогда
Напишем теперь теорему Пифагора для треугольника
:
откуда
и объем пирамиды равен
Ответ:

