Для решения задачи начнем с анализа данных и определения необходимых величин.
Дано:
- Сторона основания правильной треугольной призмы ( a = 8 ) см.
- Диагональ боковой грани ( d = 10 ) см.
Найти:
- Площадь боковой поверхности призмы.
- Площадь полной поверхности призмы.
1. Высота призмы
Сначала найдем высоту призмы ( h ). Диагональ боковой грани образует прямоугольный треугольник с высотой призмы и стороной основания (которая также является одной из сторон прямоугольника).
Обозначим высоту призмы через ( h ). Тогда по теореме Пифагора для прямоугольного треугольника с гипотенузой ( d ) и катетами ( a ) и ( h ):
[ d^2 = a^2 + h^2 ]
Подставим известные значения:
[ 10^2 = 8^2 + h^2 ]
[ 100 = 64 + h^2 ]
[ h^2 = 36 ]
[ h = \sqrt{36} = 6 \text{ см} ]
2. Площадь боковой поверхности
Боковая поверхность призмы состоит из трех прямоугольников, каждый из которых имеет одну сторону, равную ( a ), и другую сторону, равную ( h ).
Площадь одного прямоугольника:
[ S_1 = a \cdot h = 8 \cdot 6 = 48 \text{ см}^2 ]
Так как у призмы три боковые грани:
[ S_{\text{бок}} = 3 \cdot S_1 = 3 \cdot 48 = 144 \text{ см}^2 ]
3. Площадь основания
Основание призмы — правильный треугольник со стороной ( a ):
Площадь правильного треугольника:
[ S_{\text{осн}} = \frac{a^2 \sqrt{3}}{4} ]
Подставим ( a = 8 ):
[ S_{\text{осн}} = \frac{8^2 \sqrt{3}}{4} = \frac{64 \sqrt{3}}{4} = 16 \sqrt{3} \text{ см}^2 ]
Так как у призмы два основания:
[ S_{\text{осн}} \text{ (всего)} = 2 \cdot 16 \sqrt{3} = 32 \sqrt{3} \text{ см}^2 ]
4. Площадь полной поверхности
Площадь полной поверхности призмы — это сумма площадей боковой поверхности и двух оснований:
[ S{\text{полн}} = S{\text{бок}} + 2 \cdot S_{\text{осн}} ]
Подставим найденные значения:
[ S_{\text{полн}} = 144 + 32 \sqrt{3} \text{ см}^2 ]
Итоговые ответы:
- Площадь боковой поверхности призмы:
[ S_{\text{бок}} = 144 \text{ см}^2 ]
- Площадь полной поверхности призмы:
[ S_{\text{полн}} = 144 + 32 \sqrt{3} \text{ см}^2 ]
Рисунок:
К сожалению, я не могу предоставить рисунок, но я могу описать, как его построить:
- Нарисуйте правильный треугольник со стороной ( a = 8 ) см.
- От каждого угла треугольника проведите вертикальные линии (высоты призмы) длиной ( h = 6 ) см.
- Соедините концы этих вертикальных линий так, чтобы получился второй правильный треугольник, параллельный первому.
- Соедините соответствующие вершины верхнего и нижнего треугольников для образования боковых граней.