Площадь предметной поверхности наклонной треугольной призмы составляет 280 квадратных сантиметров. Какова длина

Площадь предметной поверхности наклонной треугольной призмы составляет 280 квадратных сантиметров. Какова длина бокового ребра призмы, если поперечное сечение является равнобедренным треугольником со стороной?
Zvezdopad_V_Kosmose_1368

Zvezdopad_V_Kosmose_1368

Для решения данной задачи нам понадобится использовать основные свойства треугольников и формулы для нахождения площади и длины сторон.

Площадь предметной поверхности наклонной треугольной призмы можно выразить суммой площадей трех прямоугольных треугольников, каждый из которых образован одной из боковых граней призмы и прямоугольной проекцией равнобедренного треугольника на эту грань. При этом прямоугольная проекция будет иметь основание, равное боковому ребру треугольной призмы, и высоту, равную величине отклонения вершины треугольника от основания призмы.

Таким образом, площадь поверхности треугольной призмы может быть выражена формулой:
\[ S = a \cdot l + a \cdot h + a \cdot h \]
где \( S \) - площадь поверхности, \( a \) - длина бокового ребра, \( l \) - длина проекции на грань призмы, \( h \) - отклонение вершины треугольника от основания.

Учитывая, что площадь поверхности призмы составляет 280 квадратных сантиметров, подставим данное значение в формулу:
\[ 280 = a \cdot l + a \cdot h + a \cdot h \]

Так как поперечное сечение является равнобедренным треугольником, то длина проекции равна половине длины основания:
\[ l = \frac{a}{2} \]

Подставим данное значение в формулу:
\[280 = a \cdot \frac{a}{2} + a \cdot h + a \cdot h \]

Упростим данное уравнение:
\[280 = \frac{a^2}{2} + 2ah \]

Теперь нам нужно найти значение \(h\) - отклонения вершины треугольника от основания. Рассмотрим прямоугольный треугольник, образованный боковой гранью и его проекцией:

\[
\begin{array}{ccc}
& | /
& | / h \\
& |/
& + ---- / ---- \\
&
&a
\end{array}
\]

Используя теорему Пифагора для этого треугольника, мы можем выразить \(h\) через \(a\):
\[a^2 = h^2 + \left(\frac{a}{2}\right)^2\]

Сократим дробь во втором слагаемом:
\[4 \cdot a^2 = 4 \cdot h^2 + a^2\]

Упростим уравнение:
\[3 \cdot a^2 = 4 \cdot h^2\]

Теперь выразим \(h\) через \(a\):
\[h^2 = \frac{3 \cdot a^2}{4}\]
\[h = \frac{\sqrt{3} \cdot a}{2}\]

Вернемся к уравнению для площади поверхности призмы и подставим полученное значение \(l\) и \(h\):
\[280 = a \cdot \frac{a}{2} + a \cdot \frac{\sqrt{3} \cdot a}{2} + a \cdot \frac{\sqrt{3} \cdot a}{2}\]

Упростим уравнение:
\[280 = \frac{a^2}{2} + \sqrt{3} \cdot a^2\]

Для решения уравнения произведем раскрытие скобок и приведем подобные слагаемые:
\[280 = \frac{1}{2} \cdot a^2 + 2 \cdot a^2 \cdot \sqrt{3}\]
\[280 = \frac{1}{2} \cdot a^2 + 2 \cdot \sqrt{3} \cdot a^2\]
\[280 = \frac{5}{2} \cdot a^2\]

Теперь найдем \(a\). Для этого решим уравнение:
\[a^2 = \frac{280 \cdot 2}{5}\]
\[a^2 = 112\]

Извлекая квадратный корень обоих частей уравнения, получим:
\[a = \sqrt{112}\]
\[a = 4 \cdot \sqrt{7}\]

Таким образом, длина бокового ребра призмы равна \(4 \cdot \sqrt{7}\) сантиметров.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello