624. а) Проведём сечение шара и пирамиды АВСДS через её вершину S и диагональ основания ВД.В сечении будет равнобедренный треугольник с основанием, равным диагонали квадрата основания пирамиды, и боковыми сторонами, равными боковым рёбрам пирамиды, и окружность, равная большому кругу шара с радиусом R.Диагональ основания равна а√2.Боковое ребро равно : ДS = (а√2/2)/cosφ = a/(√2*cosφ).Теперь находим R = ДS/(2sinφ) = a/(√2*cosφ*2sinφ) == a/(√2*sin(2φ)).Поверхность шара равна S = 4πR² =4π*a²/(2*sin²(2φ)) == 2π*a²/(sin²(2φ)).Можно воспользоваться готовой формулой радиуса шара, описанного около правильной четырёхугольной пирамиды, по её высоте Н и ребру основания а:

Высоту Н находим из нашего сечения:Н = a*tgφ/√2.