Основанием пирамиды является ромб, острый угол которого равен 30°. Все боковые грани пирамиды наклонены к плоскости основания под углом 60°. Найдите площадь боковой поверхности пирамиды, если радиус окружности, вписанной в ее основание, равен 3 списанной в ее основание, равен 3 см.

Дан ромб с острым углом α = 30° и радиусом вписанной окружности r = 3 см. Боковые грани пирамиды наклонены к плоскости основания под углом β = 60°.

В ромбе радиус вписанной окружности связан непосредственно со стороной через синус угла α. Сам радиус по определению представляет собой половину высоты ромба, которая равна стороне ромба, умноженной на синус угла α из образованного прямоугольного треугольника.

Высота в таком случае получается равна двум радиусам.

2r = a sin⁡α.

Отсюда находим сторону а ромба и его периметр Р:

а = 2r/sin⁡α = 2*3/0,5 = 12 см.

Р = 4 а = 4*12 = 48 см.

Находим апофему А:

А = r/cos β = 3/cos 60° = 3/0,5 = 6 см.

Sбок = (1/2) РА = (1/2) * 48*6 = 144 см².