Высота правильной треугольной пирамиды равна 3 см, а боковая грань наклонена к основанию под углом, равным Найдите объём пирамиды.
Пирамида SABC — правильная, в ее основании лежит равносторонний треугольник ABC. Проведем в этом треугольнике высоту AM, тогда, по теореме о трех перпендикулярах, прямые SM и BC перпендикулярны. Угол SMH является линейным углом двугранного угла при основании пирамиды. Так как боковая грань наклонена к основанию под углом, равным тангенс угла SMH равен 3. Имеем:
В равностороннем треугольнике ABC отрезок AM является высотой и медианой. Вершина пирамиды проецируется в центр треугольника ABC — точку H, которая является центром вписанной окружности и точкой пересечения медиан треугольника, следовательно, делит медиану AM на два отрезка в отношении 2 : 1 считая от вершины, таким образом, AH : HM = 2 : 1. Тогда длина AM втрое больше длины HM и равна 3 см. В прямоугольном треугольнике AMB угол ABM равен 60°, следовательно, угол BAM равен 30°. Длина катета BM, лежащего напротив угла, равного 30°, равна половине гипотенузы AB. Примем за x длину BM. По теореме Пифагора:
откуда
Найдем площадь треугольника ABC:
Найдем объем пирамиды:
Ответ: