Чтобы найти площадь боковой поверхности правильной четырехугольной пирамиды, нам нужно сначала выяснить несколько параметров этой пирамиды, используя данную информацию.
- Определение длины стороны основания:
Поскольку основание пирамиды — это квадрат, и диагональ основания равна 12, используем формулу для диагонали квадрата:
[
d = s\sqrt{2}
]
где ( d ) — диагональ, а ( s ) — длина стороны квадрата. Подставим известное значение диагонали:
[
12 = s\sqrt{2}
]
Отсюда находим ( s ):
[
s = \frac{12}{\sqrt{2}} = \frac{12 \sqrt{2}}{2} = 6\sqrt{2}
]
- Определение высоты боковой грани (апофемы):
Угол между плоскостью боковой грани и плоскостью основания равен 45°. Это значит, что апофема (высота боковой грани) образует угол 45° с половиной диагонали основания квадрата.
Половина диагонали основания равна:
[
\frac{d}{2} = \frac{12}{2} = 6
]
Апофема ( h ) и половина диагонали основания образуют прямоугольный треугольник, в котором гипотенуза — это апофема, угол при основании — 45°. В таком треугольнике:
[
\tan(45^\circ) = 1 = \frac{h}{6}
]
Отсюда находим апофему:
[
h = 6
]
- Определение площади боковой поверхности:
Боковая поверхность правильной четырехугольной пирамиды состоит из четырех равных треугольников. Площадь одного такого треугольника равна:
[
A = \frac{1}{2} \cdot s \cdot h = \frac{1}{2} \cdot 6\sqrt{2} \cdot 6 = 36\sqrt{2}
]
Тогда общая площадь боковой поверхности пирамиды будет:
[
4 \cdot A = 4 \cdot 36\sqrt{2} = 144\sqrt{2}
]
Таким образом, площадь боковой поверхности пирамиды равна ( 144\sqrt{2} ).