Какова площадь боковой поверхности правильной треугольной пирамиды, если известно, что длина бокового ребра равна
Какова площадь боковой поверхности правильной треугольной пирамиды, если известно, что длина бокового ребра равна 3 корень из 2 см, а высота равна корень из 6 см? (используйте вписанную окружность для решения)
Лунный_Свет 42
Конечно! Для решения этой задачи воспользуемся формулой для площади боковой поверхности правильной треугольной пирамиды.Формула для площади боковой поверхности треугольной пирамиды выглядит следующим образом:
\[ S = \frac{1}{2} P \cdot l \]
где \( P \) - периметр основания пирамиды, а \( l \) - длина бокового ребра пирамиды.
В данной задаче основание пирамиды - правильный треугольник, у которого сторона равна \( a \), а \( l \) является биссектрисой этого треугольника.
Периметр треугольника можно найти, зная длину стороны \( a \). Для правильного треугольника формула для периметра будет:
\[ P = 3a \]
Длина биссектрисы \( l \) можно найти, используя формулу, связанную с радиусом вписанной окружности \( r \):
\[ l = 2ar \]
Зная эти формулы, мы можем перейти к решению задачи.
Для начала найдем периметр основания пирамиды. У нас дано, что длина стороны \( a \) равна \( 3\sqrt{2} \) см, поэтому:
\[ P = 3a = 3 \cdot 3\sqrt{2} = 9\sqrt{2} \] см.
Теперь найдем радиус вписанной окружности \( r \). Для этого воспользуемся формулой, связанной с площадью основания \( S_{\text{осн}} \) и полупериметром основания \( p \):
\[ r = \frac{S_{\text{осн}}}{p} \]
Так как основание пирамиды у нас является правильным треугольником, его площадь можно найти с помощью формулы:
\[ S_{\text{осн}} = \frac{a^2 \sqrt{3}}{4} \]
а полупериметр равен:
\[ p = \frac{3a}{2} \]
Таким образом, имеем:
\[ r = \frac{\frac{a^2 \sqrt{3}}{4}}{\frac{3a}{2}} = \frac{a\sqrt{3}}{6} \]
Подставляя значение \( a = 3\sqrt{2} \), получаем:
\[ r = \frac{3\sqrt{2}\sqrt{3}}{6} = \frac{3\sqrt{6}}{6} = \frac{\sqrt{6}}{2} \] см.
Теперь можем найти длину бокового ребра \( l \) с помощью формулы:
\[ l = 2ar = 2 \cdot 3\sqrt{2} \cdot \frac{\sqrt{6}}{2} = 3\sqrt{2} \cdot \sqrt{6} = 3\sqrt{12} = 6\sqrt{3} \] см.
Наконец, подставляем найденные значения \( P \) и \( l \) в формулу для площади боковой поверхности:
\[ S = \frac{1}{2} P \cdot l = \frac{1}{2} \cdot 9\sqrt{2} \cdot 6\sqrt{3} = 27\sqrt{6} \] см².
Таким образом, площадь боковой поверхности данной пирамиды равна \( 27\sqrt{6} \) квадратных сантиметров.