На основании правильной треугольной пирамиды с высотой 2 лежит шар, касающийся основания в его центре. Радиус окружности, вписанной в основание, равен 1. Плоскость p, проведённая через вершину пирамиды и середины двух сторон основания, касается этого шара.
а) Постройте плоскость p.
б) Найдите радиус шара.
Обозначим основание пирамиды за ABC и ее вершину за S. Центр основания обозначим за O. Тогда (исходя из радиуса),
а) Пусть — середины сторон BC и AC. Проведем отрезки
Треугольник
— искомое сечение.
б) Очевидно, шар касается также плоскостей Поэтому он вписан в пирамиду
стороны основания которой равны
а высота равна двум.
Обозначим за T середину отрезка и за I центр шара (пусть его радиус x).
Рассмотрим треугольник SOT. Опустим в нем перпендикуляр из точки I (лежащей на SO) на сторону ST и обозначим основание этого перпендикуляра за W. Тогда
Поскольку — параллелограмм (средние линии треугольника ABC параллельны сторонам), в котором T — середина одной диагонали, то также T середина другой диагонали и
Значит,
Треугольники SWI и SOT подобны по двум углам (один общий, другой прямой), поэтому
Ответ:

