
Двугранный угол при боковом ребре правильной четырехугольной пирамиды равен 120°. Высота пирамиды равна 5. Найдите объем конуса, вписанного в эту пирамиду.
Решение. В основании правильной четырехугольной пирамиды лежит квадрат, примем его сторону за a. По условию двугранный угол при боковом ребре правильной четырехугольной пирамиды равен 120°, значит,
Треугольник DKB — равнобедренный, DK = BK, тогда
Воспользуемся теоремой синусов:
Рассмотрим прямоугольный треугольник DKC. Воспользуемся теоремой синусов:
Тогда
Рассмотрим прямоугольный треугольник PMC, в котором и
тогда
Так как ABC квадрат, то H — центр квадрата, откуда
Из треугольника MHP по теореме Пифагора По условию высота пирамиды равна 5, тогда:
Высота конуса, вписанного в пирамиду, равна высоте, а радиус основания конуса равен радиусу вписанной в квадрат ABCD окружности. Воспользуемся формулой объема конуса, где r = 5, h = 5:
Ответ: