Учебник «Геометрия. 10–11 классы», с. 88, Доп. задачи
№314. В правильной четырёхугольной усечённой пирамиде высота равна 63 см, апофема — 65 см, а стороны оснований относятся как 7:3. Найдите стороны оснований пирамиды.
Идея. В прямоугольном треугольнике, составленном из апофемы, высоты пирамиды и разности радиусов вписанных окружностей, известны гипотенуза и катет. Разность радиусов даёт разность сторон, а отношение 7:3 — сами стороны.
1Апофема MM1 лежит в плоскости OMM1O1, перпендикулярной AB. В этой плоскости OM и O1M1 перпендикулярны AB, значит, параллельны друг другу, а OO1⊥(ABC).
2Опускаем M1K⊥OM. Получается прямоугольник OO1M1K, поэтому M1K=OO1. В прямоугольном △MKM1 гипотенуза — апофема, катет — высота; второй катет находим по теореме Пифагора. Числа 65 и 63 дают 652−632=2⋅128.
3У квадрата расстояние от центра до стороны — половина стороны: OM=2a1, O1M1=2a2. Отрезок MK=OM−O1M1.