ед².
Обозначим данную пирамиду буквами 
.
ед.
Проведём высоту 
. Точка 
- центр 
- точка пересечения, медиан, высот и биссектрис треугольника.
Проведём апофему 
(апофема - это высота боковой грани пирамиды, проведённая из вершины пирамиды) к стороне 
основания пирамиды.
Т.к. данная пирамида - правильная, треугольная ⇒ основание пирамиды - правильный треугольник.
.
Проведём высоту 
в .
Т.к. - равносторонний ⇒ - высота, медиана, биссектриса.
Высота и апофема имеют общее основание, а именно точку 
, т.к. - медиана, а апофема делит пополам (по свойству).
.
Рассмотрим 
:
- прямоугольный, так как - высота.
Найдём высоту по теореме Пифагора: 
ед.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Точка O - пересечение медиан и делит их в отношении 2 : 1, считая от вершины.
ед.
ед.
Рассмотрим 
:
- прямоугольный, так как - высота.
Если угол прямоугольного треугольника равен 
, то напротив лежащий катет равен произведению меньшего катета на 
.
ед.
Найдём апофему по теореме Пифагора: 
ед.
====================================================
полн. поверх. = S основ. + S бок.поверх.
осн. = 
ед².
бок. поверх. = 
(
осн. 
), где 
- апофема.
осн. 
ед.
⇒ бок. поверх. = 
ед².
⇒ полн. поверх. = 
ед².
Доказательство
1) Возьмем произвольную точку M на биссектрисе угла BAC, проведем перпендикуляр MK и ML к прямым AB и AC
Рассмотрим прямоугольные треугольники AMK и AML. Они равны по гипотенузе и острому углу. (AM - общая гипотенуза, ∠1∠2 по условию\). Следовательно, MKML
2) Пусть точка M лежит внутри угла BAC и равноудалена от его сторон AB и AC. Докажем, что луч AM - биссектриса угла BAC
Проведем перпендикуляры MK и ML к прямым AB и AC. Прямоугольные треугольники AMK и AML - равны по гипотенузе и катету (AM - общая гипотенуза, MKML по условию ). Следовательно, ∠1∠2. Но это и значит, что луч AM - биссектриса угла BAC. Теорема доказана
