Чтобы найти площадь поверхности правильной четырехугольной пирамиды, нужно учесть площадь её основания и площадь боковых граней.
- Площадь основания:
Основание правильной четырехугольной пирамиды является квадратом. Если сторона основания равна 16, то площадь основания ( S_{\text{осн}}) будет:
[
S_{\text{осн}} = a^2 = 16^2 = 256
]
- Высота пирамиды:
Дана высота пирамиды, которая равна 15. Высота опущена из вершины пирамиды на центр основания.
- Высота боковой грани (апофема):
Для нахождения апофемы (высоты боковой грани), необходимо воспользоваться теоремой Пифагора в треугольнике, где одна сторона — это половина диагонали основания, другая — высота пирамиды, а гипотенуза — апофема.
Сначала находим диагональ основания (квадрата):
[
d = a\sqrt{2} = 16\sqrt{2}
]
Половина диагонали:
[
\frac{d}{2} = \frac{16\sqrt{2}}{2} = 8\sqrt{2}
]
Теперь используем теорему Пифагора для нахождения апофемы (l):
[
l^2 = h^2 + \left(\frac{d}{2}\right)^2
]
[
l^2 = 15^2 + (8\sqrt{2})^2
]
[
l^2 = 225 + 128 = 353
]
[
l = \sqrt{353}
]
- Площадь боковой поверхности:
Боковая поверхность пирамиды состоит из четырех равных треугольников. Площадь одного треугольника:
[
S_{\text{треуг}} = \frac{1}{2} \times a \times l
]
[
S_{\text{треуг}} = \frac{1}{2} \times 16 \times \sqrt{353}
]
[
S_{\text{треуг}} = 8\sqrt{353}
]
Площадь всей боковой поверхности:
[
S{\text{бок}} = 4 \times S{\text{треуг}} = 4 \times 8\sqrt{353} = 32\sqrt{353}
]
- Полная площадь поверхности пирамиды:
[
S{\text{полн}} = S{\text{осн}} + S_{\text{бок}}
]
[
S_{\text{полн}} = 256 + 32\sqrt{353}
]
Таким образом, полная площадь поверхности правильной четырехугольной пирамиды равна (256 + 32\sqrt{353}).