cм. чертеж.
М - центр АВС. О - центр описанного шара. Обозначим АО = ОЕ = R, OM = x.
При этом АЕ = а - сторона тетраэдра, АМ = a/√3 - радиус окружности, описанной вокруг АВС (или - просто - расстояние от центра АВС до вершины, я так думаю, нет смысла тратить место и время на объяснения "как это вычислить". Высота грани a*√3/2, а AM = 2/3 от этой высоты).
ЕМ = √(АЕ^2 - AM^2) = a*√(2/3); - высота тетраэдра.
OM = ЕМ - ОЕ = ЕМ - R = a*√(2/3) - R;
ОM = √(АО^2 - AM^2) = √(R^2 - a^2/3);
Получаем
a*√(2/3) - R = √(R^2 - a^/3); возводим в квадрат, приводим подобные, получаем
a = R*2*√(2/3); по условию R = 3*√3; => a = 6*√2;
Сторона тетраэдра а, высота а*√(2/3), площадь грани a^2*√3/4, объем
V = (a^2*√3/4)*(а*√(2/3))/3 = a^3*√2/12; подставляем значение
V = (6*√2)^3*√2/12 = 72;
см. чертеж, верхний рисунок.
Я не буду тратить время на объяснение простых вещей - постарайтесь обосновать их самостоятельно, это очень просто.
BF перпендикулярно AD (обоснуйте), SO перпендикулярно основанию, а - значит - и BF. Поэтому => BF перпендикулярно плоскости ASD (то есть всем прямым в этой плоскости).
Если в плоскости ASD провести перпендикуляр АК к продолжению SM (М - середина BF), то АК и есть расстояние от А до SBF, поскольку АК перпендикулярно BF и SM, то есть всей плоскости SBF.
см. чертеж, нижний рисунок.
Это - плоскость ASD. В ней AD = 2 (обоснуйте), поэтому треугольник ASD - равносторонний (все стороны равны 2).
Треугольники АМК и SMO подобны (прямоугольные с равными острыми углами), поэтому АК/AM = SO/SM;
AK = x; AM = MO = 1/2;
SM^2 = 3 + (1/2)^2 = 13/4; SM = √13/2;
2*x =2*√3/√13; x = √(3/13);
