Бічна грань правильної чотирикутної піраміди нахилена до площини основи під кутом 60°. Визначте об'єм (у см3) цієї піраміди, якщо радіус вписаної в неї кулі дорівнює 3 см.
Пусть основание пирамиды — квадрат ABCD, а ее вершина S. Пусть далее M и N середины ребер AB и CD соответственно, а O — центр основания. Тогда сечение пирамиды плоскостью SMN представляет собой равносторонний треугольник (поскольку угол между гранью SAB и основанием пирамиды имеет
своим линейным углом, поэтому
аналогично
), а сечение ею же шара - круг, вписанный в этот треугольник. Обозначим сторону этого треугольника за
тогда его высота (она же медиана) по теореме Пифагора равна
Точка пересечения медиан (в равностороннем треугольнике она заодно - центр вписанной окружности) делит ее в отношении
поэтому радиус вписанной окружности равен
откуда
Тогда
Ответ: 324.