В правильную четырёхугольную пирамиду, боковое ребро которой равно 10, а высота равна 6, вписана сфера. (Сфера касается всех граней пирамиды.)
а) Докажите, что двугранный угол при основании пирамиды больше
б) Найдите площадь вписанной сферы.
а) Пусть МН — высота правильной четырёхугольной пирамиды MABCD с вершиной М. тогда треугольник АМН прямоугольный. МA = 10, МН = 6, откуда
Треугольник АВН прямоугольный равнобедренный, следовательно, В треугольнике AMB высота
В равнобедренном прямоугольном треугольнике АВН высота
Заметим, что MNH — линейный угол искомого двугранного угла. В прямоугольном треугольнике MNH катет MH больше катета NH, поскольку поэтому угол, лежащий напротив MH, больше, чем угол, лежащий напротив NH, а значит, больше, чем
б) Центр О сферы, вписанной в правильную четырёхугольную пирамиду, лежит на её высоте MH, точка K касания сферы и боковой грани АМВ лежит на отрезке MN. Треугольники MOK и MNH подобны, поэтому
где r — радиус сферы.
Площадь сферы
Ответ:

