Легко найти сторону ромба, четверть ромба - это египетский треугольник (8,15,17).
Поэтому боковая сторона 17, а угол BDM = g, sin(g) = 15/17, cos(g) = 8/17. (Так проще, чем все время писать arcsin...)
В треугольнике BDM стороне DM противолежит (:)) угол DBM, у которого sin(DBM) = 1/2, то есть это pi/6. Это понятно, поскольку это угол между линией ВО и касательной из В, а ВО в 2 раза больше радиуса.
Далее применяем теорему синусов к треугольнику DBM.
(напомню, что sin(pi - g) = sin(g))
DM/sin(pi/6) = DB/sin(pi/6 + g)
DM = 8/((1/2)*(8/17) + (корень(3)/2)*(15/17)) = 272/(8+15*корень(3));
(между прочим, это почти точно 8, а точнее, 8,00452912419152, это можно было предвидеть - угол g очень близок к 60 градусам, а точнее, g примерно 61,927513064147 градусов. Поэтому треугольник DBM очень близок к прямоугольному.)
Само собой, СМ = 17 - 272/(8+15*корень(3));
это можно записать в такой "красивой" форме
СМ = 17*(1 - х)/(1 + х); где х = 8/(15*корень(3))
Продолжая традицию, скажу, что х почти точно 0,3 (еще точнее, - 0,3079201435678)
Высота и апофема усечённой пирамиды будут равны 1/2 высоты и апофемы данной правильной пирамиды, т.к. усечённая пирамида подобна данной с коэффициентом 1/2. Апофему находим, как катет прямоугольного треугольника по теореме Пифагора 18 в квадрате минус 9 в квадрате, равно 9 корней из 3. Для усечённой пирамиды это 4,5 корней из 3.
Высоту пирамиды так же находим по теореме Пифагора, как катет, где гипотенузой будет апофема, а другой катет - половина стороны основания. H2=243-81=162, Н=9 корней из 2. Для усечённой пирамиды 4,5 корней из 2.
Площадь большого треугольника = корень (p x (p-a) x (p-b) x (p-c)), где р - полупериметр, остальное стороны, периметр = 13+14+15 = 42, полупериметр = 42/2=21
Площадь треугольника = корень(21 х 8 х 7 х 6) = 84
Средняя линия = 15/2=7,5, стороны = 13/2=6,5, 14/2=7
по той же формуле находим площадь малого треугольника
периметр малого = 6,5+7+7,5=21, полуперимет = 21/2=10,5
площадь малого = корень (10,5 х 4 х 3,5 х 3) =21
площадь четырехугольника = 84-21 =63