Радиус шара, вписанного в правильную четырехугольную пирамиду, равен R, а боковая грань наклонена к плоскости под углом α. Найти объем пирамиды.
∠ PNO= ∠ PMO= α
Шар вписан в пирамиду ⇒ окружность вписана в Δ MPN
Центр вписанной окружности - точка пересечения биссектрис
⇒ ∠ SNO= α /2
Из Δ SON
ON=Rctg( α /2)
⇒ MN=2ON=2R*ctg( α /2) - сторона основания пирамиды
Из Δ PON:
PO=ON*tg α =Rctg( α /2) * tg α - высота пирамиды
V=(1/3)S_(осн)*H=(1/3)*MN^2*PO=
=(1/3)*(2R*ctg( α /2) )^2 *( Rctg( α /2) * tg α)