Каковы сторона основания и высота правильной четырёхугольной призмы, если общая площадь ее поверхности равна 52 см^2, а площадь боковой поверхности составляет 44 см^2?
Sladkiy_Assasin
Давайте решим эту задачу. Пусть сторона основания прямоугольной призмы равна \( a \), а высота призмы равна \( h \).
У правильной четырёхугольной призмы есть две основания, каждое из которых является квадратом. Таким образом, площадь одного основания равна \( a^2 \).
Площадь боковой поверхности призмы можно найти, зная периметр основания и высоту призмы. Поскольку основание призмы - квадрат, периметр основания равен \( 4a \). Таким образом, площадь боковой поверхности равна \( 4ah \).
Общая площадь поверхности призмы равна сумме площади двух оснований и площади боковой поверхности:
\[2a^2 + 4ah = 52 \quad (1)\]
\[a^2 + 2ah = 26 \quad (2)\]
\[a(a + 2h) = 26 \quad (3)\]
Уравнение (3) нам говорит, что произведение \(a\) и \(a + 2h\) равно 26.
Нам также дано, что площадь боковой поверхности составляет 44 см^2, поэтому мы можем записать:
\[4ah = 44 \quad (4)\]
Теперь у нас есть два уравнения, (3) и (4), и два неизвестных, \(a\) и \(h\).
Давайте решим эти уравнения. Сперва разделим уравнение (3) на \(a\):
\[a + 2h = \frac{26}{a} \quad (5)\]
Затем, выразим \(h\) из уравнения (5):
\[2h = \frac{26}{a} - a \quad (6)\]
\[h = \frac{26}{2a} - \frac{a}{2} = \frac{13}{a} - \frac{a}{2} \quad (7)\]
Теперь, подставим \(h\) из уравнения (7) в уравнение (4):
\[4a\left(\frac{13}{a} - \frac{a}{2}\right) = 44 \quad (8)\]
После упрощения и решения уравнения (8), получим:
\[ \frac{26 - a^2}{2} = 11 \quad (9)\]
Умножим уравнение (9) на 2:
\[26 - a^2 = 22 \quad (10)\]
Теперь, решим уравнение (10) чтобы найти значения \( a \):
\[a^2 = 26 - 22 = 4 \quad (11)\]
\[a = \sqrt{4} = 2 \quad (12)\]
Мы получили, что сторона основания \( a \) равна 2 см.
Теперь, подставим это значение \( a = 2 \) в уравнение (7), чтобы найти высоту \( h \):
\[h = \frac{13}{2} - \frac{2}{2} = \frac{11}{2} \quad (13)\]
Мы получили, что высота \( h \) равна \(\frac{11}{2}\) см.
Таким образом, сторона основания равна 2 см, а высота равна \(\frac{11}{2}\) см.
У правильной четырёхугольной призмы есть две основания, каждое из которых является квадратом. Таким образом, площадь одного основания равна \( a^2 \).
Площадь боковой поверхности призмы можно найти, зная периметр основания и высоту призмы. Поскольку основание призмы - квадрат, периметр основания равен \( 4a \). Таким образом, площадь боковой поверхности равна \( 4ah \).
Общая площадь поверхности призмы равна сумме площади двух оснований и площади боковой поверхности:
\[2a^2 + 4ah = 52 \quad (1)\]
\[a^2 + 2ah = 26 \quad (2)\]
\[a(a + 2h) = 26 \quad (3)\]
Уравнение (3) нам говорит, что произведение \(a\) и \(a + 2h\) равно 26.
Нам также дано, что площадь боковой поверхности составляет 44 см^2, поэтому мы можем записать:
\[4ah = 44 \quad (4)\]
Теперь у нас есть два уравнения, (3) и (4), и два неизвестных, \(a\) и \(h\).
Давайте решим эти уравнения. Сперва разделим уравнение (3) на \(a\):
\[a + 2h = \frac{26}{a} \quad (5)\]
Затем, выразим \(h\) из уравнения (5):
\[2h = \frac{26}{a} - a \quad (6)\]
\[h = \frac{26}{2a} - \frac{a}{2} = \frac{13}{a} - \frac{a}{2} \quad (7)\]
Теперь, подставим \(h\) из уравнения (7) в уравнение (4):
\[4a\left(\frac{13}{a} - \frac{a}{2}\right) = 44 \quad (8)\]
После упрощения и решения уравнения (8), получим:
\[ \frac{26 - a^2}{2} = 11 \quad (9)\]
Умножим уравнение (9) на 2:
\[26 - a^2 = 22 \quad (10)\]
Теперь, решим уравнение (10) чтобы найти значения \( a \):
\[a^2 = 26 - 22 = 4 \quad (11)\]
\[a = \sqrt{4} = 2 \quad (12)\]
Мы получили, что сторона основания \( a \) равна 2 см.
Теперь, подставим это значение \( a = 2 \) в уравнение (7), чтобы найти высоту \( h \):
\[h = \frac{13}{2} - \frac{2}{2} = \frac{11}{2} \quad (13)\]
Мы получили, что высота \( h \) равна \(\frac{11}{2}\) см.
Таким образом, сторона основания равна 2 см, а высота равна \(\frac{11}{2}\) см.
Знаешь ответ?