Чтобы найти площадь полной поверхности пирамиды, необходимо определить площади всех ее граней, включая основание и боковые грани. Давайте начнем с анализа данных.
Шаг 1: Определение типа треугольника в основании
Основание пирамиды — треугольник со сторонами 12 см, 10 см и 10 см. Этот треугольник является равнобедренным.
Шаг 2: Вычисление площади основания
Для вычисления площади треугольника воспользуемся формулой Герона:
[ s = \frac{a + b + c}{2} ]
где ( a = 12 ) см, ( b = 10 ) см и ( c = 10 ) см.
Полупериметр ( s ):
[ s = \frac{12 + 10 + 10}{2} = 16 \text{ см} ]
Теперь используем формулу Герона для нахождения площади ( S ):
[ S = \sqrt{s(s - a)(s - b)(s - c)} ]
[ S = \sqrt{16 \times (16 - 12) \times (16 - 10) \times (16 - 10)} ]
[ S = \sqrt{16 \times 4 \times 6 \times 6} ]
[ S = \sqrt{16 \times 144} ]
[ S = \sqrt{2304} ]
[ S = 48 \text{ см}^2 ]
Шаг 3: Вычисление высоты боковых граней
Каждая боковая грань пирамиды наклонена к плоскости основания под углом 45 градусов. Высота боковой грани ( h ) может быть найдена с помощью тригонометрии. В данном случае высота боковой грани будет равна ( h = a \cdot \tan(45^\circ) = a ), где ( a ) — высота треугольника в основании.
Так как угол наклона боковой грани к основанию равен 45 градусам, высота боковой грани будет равна высоте, опущенной из вершины пирамиды на основание:
[ h = a ]
Шаг 4: Определение высоты треугольника в основании
Для этого используем формулу для высоты ( h ) в равнобедренном треугольнике:
[ h = \sqrt{b^2 - \left(\frac{a}{2}\right)^2} ]
где ( a = 12 ) см (основание) и ( b = 10 ) см (равные стороны).
[ h = \sqrt{10^2 - \left(\frac{12}{2}\right)^2} ]
[ h = \sqrt{100 - 36} ]
[ h = \sqrt{64} ]
[ h = 8 \text{ см} ]
Шаг 5: Вычисление площади боковых граней
Боковые грани пирамиды — это равнобедренные треугольники с основанием 10 см и высотой 8 см. Площадь одной боковой грани ( S_{\text{bg}} ):
[ S_{\text{bg}} = \frac{1}{2} \times \text{основание} \times \text{высота} ]
[ S_{\text{bg}} = \frac{1}{2} \times 10 \times 8 ]
[ S_{\text{bg}} = 40 \text{ см}^2 ]
Шаг 6: Общая площадь боковых граней
Так как у пирамиды три боковые грани, общая площадь боковых граней будет:
[ S{\text{бок}} = 3 \times S{\text{bg}} ]
[ S_{\text{бок}} = 3 \times 40 ]
[ S_{\text{бок}} = 120 \text{ см}^2 ]
Шаг 7: Площадь полной поверхности пирамиды
Площадь полной поверхности ( S_{\text{полн}} ) состоит из площади основания и площади боковых граней:
[ S{\text{полн}} = S{\text{осн}} + S_{\text{бок}} ]
[ S_{\text{полн}} = 48 + 120 ]
[ S_{\text{полн}} = 168 \text{ см}^2 ]
Таким образом, площадь полной поверхности пирамиды составляет 168 квадратных сантиметров.