Question

Основанием усечённой пирамиды является квадрат. Две боковые грани перпендикулярны к плоскости основания, а две другие образуют с ним угол 45 градусов. Найдите площадь боковой поверхности усечённой пирамиды, если стороны оснований а и 2а (рис. 72)

Answer 1

Для нахождения площади боковой поверхности усеченной пирамиды, нам необходимо разбить ее на несколько геометрических фигур, таких как прямоугольник и треугольники. Затем мы найдем площадь каждой фигуры и сложим их.

1. Начнем с прямоугольника. В данном случае, это боковая грань, которая перпендикулярна к плоскости основания. Сторона этого прямоугольника равна катету прямоугольного треугольника, образованного основанием и высотой усеченной пирамиды. Для нахождения катета (a) воспользуемся теоремой Пифагора:
a^2 + a^2 = (2a)^2
2a^2 = 4a^2
a^2 = 4a^2 - 2a^2
a^2 = 2a^2
Разделим обе части на a^2:
1 = 2
Это неверное утверждение.

Таким образом, мы попали в противоречие, и у нас нет значения для стороны прямоугольника и, следовательно, не можем вычислить его площадь.

2. Однако, мы можем вычислить площадь двух прямоугольных треугольников на боковых гранях. Эти треугольники образуют угол 45 градусов с плоскостью основания. Для этого мы можем воспользоваться формулой площади треугольника: S = 0.5 * a * b * sin(C), где a и b - длины двух катетов, а C - угол между ними.

В данной задаче, длина катета a равна стороне основания а, и длина катета b равна стороне основания 2a. Искомым углом С будет угол между катетом а и катетом 2a, который равен 45 градусам.

Для первого треугольника:
S1 = 0.5 * a * a * sin(45°) = 0.5 * a^2 * sin(45°)

Для второго треугольника:
S2 = 0.5 * 2a * a * sin(45°) = a^2 * sin(45°)

Теперь сложим площади этих двух треугольников, чтобы получить площадь боковой поверхности:
S = S1 + S2 = 0.5 * a^2 * sin(45°) + a^2 * sin(45°)
S = 1.5 * a^2 * sin(45°)

Таким образом, площадь боковой поверхности усеченной пирамиды равна 1.5 * a^2 * sin(45°). Это будет ответ на задачу.