Проекция бокового ребра b на плоскость основания - это радиус описанной окружности основания R Высота пирамиды h h = b*sin(β) R = b*cos(β) Площадь основания S₁ - это площадь трёх равнобедренных треугольников с углом при вершине 120° и боковыми сторонами R S₁ = 3*1/2*R²*sin(120°) = 3/2*b²*cos²(β)*√3/2 S₁ = 3√3/4*b²*cos²(β) Объём V V = 1/3*S₁*h = √3/4*b²*cos²(β)*b*sin(β) V = √3/4*b³*cos²(β)*sin(β) Сторона основания a по теореме косинусов из того же самого треугольничка со 120° при вершине a² = 2R² - 2R²*cos(120°) = 3R² a = R√3 = b*cos(β)√3 В равностороннем треугольнике радиусы вписанной r и описанной R окружностей отличаются в два раза, что следует из деления медиан точкой пересечения в отношении 2 к 1 от вершины угла r = R/2 = b*cos(β)/2 Апофема f через высоту и радиус вписанной окружности основания по теореме Пифагора f² = r² + h² = b²*cos²(β)/4 + b²*sin²(β) f = b√(cos²(β)/4 + sin²(β)) И боковая поверхность S₂ S₂ = 3*1/2*a*f = 3/2*b*cos(β)√3*b√(cos²(β)/4 + sin²(β)) S₂ = 3√3/2*b²*cos(β)√(cos²(β)/4 + sin²(β))
1. Горизонтальная прямая линия 2. Перпендикуляр к ней 2.1 Окружность радиуса R с центром на прямой 2.2 Окружность радиуса R с центром в точке пересечения прямой и первой окружности 2.3 Прямая через точки пересечения двух окружностей. Это перпендикуляр 3. Угол в 30 градусов с перпендикуляром 3.1 Окружность радиуса R с центром в точке пересечения прямой и перпендикуляра 3.2 Окружность радиуса 2R с центром в точке пересечения первой окружности и перпендикуляра 3.3 Прямая через точки пересечения окружности радиуса 2R с прямой и с перпендикуляром. Угол 30 градусов с вертикалью построен 4. Биссектриса угла в 30 градусов 4.1 Окружность из центра угла 30° Радиус произвольный 4.2 Окружность из точки пересечения окружности пункта 4.1 с одной из сторон угла радиусом равным расстоянию между точками пересечения сторон угла окружностью 4.1 4.3 Окружность из точки пересечения окружности пункта 4.1 с другой стороной угла радиусом равным расстоянию между точками пересечения сторон угла окружностью 4.1 4.4 Прямая линия между точками пересечения окружностей 4.2 и 4.3 5. Всё готово, 105° = 90° + 15°
Высота пирамиды h
h = b*sin(β)
R = b*cos(β)
Площадь основания S₁ - это площадь трёх равнобедренных треугольников с углом при вершине 120° и боковыми сторонами R
S₁ = 3*1/2*R²*sin(120°) = 3/2*b²*cos²(β)*√3/2
S₁ = 3√3/4*b²*cos²(β)
Объём V
V = 1/3*S₁*h = √3/4*b²*cos²(β)*b*sin(β)
V = √3/4*b³*cos²(β)*sin(β)
Сторона основания a по теореме косинусов из того же самого треугольничка со 120° при вершине
a² = 2R² - 2R²*cos(120°) = 3R²
a = R√3 = b*cos(β)√3
В равностороннем треугольнике радиусы вписанной r и описанной R окружностей отличаются в два раза, что следует из деления медиан точкой пересечения в отношении 2 к 1 от вершины угла
r = R/2 = b*cos(β)/2
Апофема f через высоту и радиус вписанной окружности основания по теореме Пифагора
f² = r² + h² = b²*cos²(β)/4 + b²*sin²(β)
f = b√(cos²(β)/4 + sin²(β))
И боковая поверхность S₂
S₂ = 3*1/2*a*f = 3/2*b*cos(β)√3*b√(cos²(β)/4 + sin²(β))
S₂ = 3√3/2*b²*cos(β)√(cos²(β)/4 + sin²(β))
2. Перпендикуляр к ней
2.1 Окружность радиуса R с центром на прямой
2.2 Окружность радиуса R с центром в точке пересечения прямой и первой окружности
2.3 Прямая через точки пересечения двух окружностей. Это перпендикуляр
3. Угол в 30 градусов с перпендикуляром
3.1 Окружность радиуса R с центром в точке пересечения прямой и перпендикуляра
3.2 Окружность радиуса 2R с центром в точке пересечения первой окружности и перпендикуляра
3.3 Прямая через точки пересечения окружности радиуса 2R с прямой и с перпендикуляром. Угол 30 градусов с вертикалью построен
4. Биссектриса угла в 30 градусов
4.1 Окружность из центра угла 30° Радиус произвольный
4.2 Окружность из точки пересечения окружности пункта 4.1 с одной из сторон угла радиусом равным расстоянию между точками пересечения сторон угла окружностью 4.1
4.3 Окружность из точки пересечения окружности пункта 4.1 с другой стороной угла радиусом равным расстоянию между точками пересечения сторон угла окружностью 4.1
4.4 Прямая линия между точками пересечения окружностей 4.2 и 4.3
5. Всё готово, 105° = 90° + 15°