Конус описан около пирамиды, основанием которой является трапеция, три стороны которой равны 3 см, а один из углов 60°. Объем конуса равен Найдите угол наклона боковых ребер пирамиды к плоскости основания.
Рассмотрим для начала основание пирамиды — трапецию ABCD. Она равнобедренная, поэтому углы при ее основании равны. Опустим перпендикуляры BH и CK на основание AD. Тогда в треугольнике ABH получаем
Аналогично,
и
Отметим середину O большего основания AD. Тогда треугольник ABO равнобедренный, поскольку его высота BH совпадает с медианой. Значит, Аналогично,
Поэтому все вершины трапеции лежат на окружности радиуса 3 с центром в точке O. Значит, это и есть окружность основания конуса. Обозначим его высоту за h, тогда по условию
откуда
Пусть T — вершина конуса, тогда в прямоугольном треугольнике TOA получаем откуда
Поскольку проекцией ребра TA на плоскость служит отрезок OA, это и есть угол наклона ребра к плоскости основания.
Ясно, что для остальных ребер треугольники получатся такими же. Поэтому у всех ребер наклон одинаковый.
Ответ: 45°.