Рассмотрим правильную треугольную призму, которая разбивается плоскостью, проходящей через средние линии оснований, на две призмы. Чтобы понять, как относятся площади боковых поверхностей этих призм, давайте подробнее рассмотрим геометрические свойства и процесс разбиения.
Исходные данные:
- Правильная треугольная призма: Основаниями призмы являются правильные треугольники.
- Средняя линия правильного треугольника: Средняя линия треугольника, соединяющая середины двух сторон, параллельна и равна половине третьей стороны.
Разбиение призмы:
Предположим, что правильная треугольная призма имеет основания, которые являются правильными треугольниками с длиной стороны (a), и высоту (h).
Средние линии оснований:
Средняя линия правильного треугольника (основания призмы):
- Параллельна одной из сторон треугольника.
- Делит треугольник на два меньших треугольника, каждый из которых является также правильным треугольником с длиной стороны (a/2).
Разбиение призмы плоскостью:
Плоскость, проходящая через средние линии оснований, делит призму на две меньшие призмы. Каждая из этих меньших призм имеет высоту (h) и основания в виде правильных треугольников со сторонами (a) и (a/2).
Площади боковых поверхностей:
Исходная призма:
- Общая боковая поверхность исходной призмы состоит из трёх прямоугольников, каждый из которых имеет размеры (a \times h).
- Общая площадь боковой поверхности исходной призмы: (3ah).
Первая призма (с основанием (a)):
- Одна из меньших призм сохраняет одно из исходных оснований, то есть правильный треугольник со стороной (a).
- Площадь боковой поверхности первой призмы: (3ah), так как боковые грани не изменились.
Вторая призма (с основанием (a/2)):
- Вторая меньшая призма имеет основания в виде правильных треугольников со стороной (a/2).
- Площадь боковой поверхности второй призмы: (3 \times \frac{a}{2} \times h = \frac{3ah}{2}).
Соотношение площадей боковых поверхностей:
- Площадь боковой поверхности первой призмы (с основанием (a)): (3ah).
- Площадь боковой поверхности второй призмы (с основанием (a/2)): (\frac{3ah}{2}).
Соотношение площадей боковых поверхностей первой и второй призм:
[ \frac{3ah}{\frac{3ah}{2}} = 2. ]
Вывод:
Площадь боковой поверхности первой призмы в два раза больше площади боковой поверхности второй призмы. Таким образом, отношение площадей боковых поверхностей этих призм равно (2:1).