Чтобы найти площадь боковой поверхности правильной четырёхугольной пирамиды, необходимо определить площадь всех её боковых граней. Поскольку пирамида правильная и основание — квадрат, все боковые грани будут одинаковыми равнобедренными треугольниками.
Дано:
- боковое ребро (высота треугольника) (l = 5) см,
- ребро основания (сторона квадрата) (a = 6) см.
Для правильной четырёхугольной пирамиды боковая поверхность состоит из четырёх равнобедренных треугольников. Для нахождения площади одного из таких треугольников используем формулу площади равнобедренного треугольника:
[ S_{\text{треугольника}} = \frac{1}{2} \times \text{основание} \times \text{высоту}. ]
Основание каждого треугольника равно стороне основания пирамиды, то есть 6 см. Чтобы найти высоту треугольника, опустим перпендикуляр от вершины пирамиды к середине основания треугольника. Это будет высота треугольника (обозначим её (h)).
Треугольник, образованный высотой (h), половиной основания (a/2 = 3) см, и боковым ребром (l = 5) см — это прямоугольный треугольник. Применяя теорему Пифагора, мы можем найти высоту (h):
[ l^2 = \left(\frac{a}{2}\right)^2 + h^2, ]
[ 5^2 = 3^2 + h^2, ]
[ 25 = 9 + h^2, ]
[ h^2 = 16, ]
[ h = 4 \text{ см}. ]
Теперь можем подставить значения в формулу площади треугольника:
[ S_{\text{треугольника}} = \frac{1}{2} \times 6 \times 4 = 12 \text{ см}^2. ]
Поскольку у пирамиды четыре такие боковые грани, общая площадь боковой поверхности будет:
[ S{\text{боковой}} = 4 \times S{\text{треугольника}} = 4 \times 12 = 48 \text{ см}^2. ]
Таким образом, площадь боковой поверхности пирамиды равна 48 см².