Чтобы найти площадь боковой поверхности правильной четырехугольной пирамиды, сначала нужно определить ее основание. Объем правильной четырехугольной пирamиды можно вычислить по формуле:
\[ V = \frac{1}{3} \times S_{основание} \times h, \]
где \( V \) — объем, \( S_{основание} \) — площадь основания, а \( h \) — высота.
Мы знаем, что объем \( V = 48 \), а высота \( h = 4 \). Подставим эти значения в формулу:
\[ 48 = \frac{1}{3} \times S_{основание} \times 4. \]
Упрощаем уравнение:
\[ 48 = \frac{4}{3} \times S_{основание}. \]
Умножим обе стороны уравнения на 3:
\[ 144 = 4 \times S_{основание}. \]
Теперь делим обе стороны на 4:
\[ S_{основание} = 36. \]
Основание правильной четырехугольной пирамиды является квадратом, поэтому \( S_{основание} = a^2 \), где \( a \) — длина стороны квадрата. Решим для \( a \):
\[ a^2 = 36 \]
\[ a = 6. \]
Теперь найдем площадь боковой поверхности правильной четырехугольной пирамиды. Площадь боковой поверхности выражается формулой:
\[ S_{боковая} = \frac{1}{2} \times P_{основания} \times l, \]
где \( P_{основания} \) — периметр основания, а \( l \) — образующая (наклонная высота) пирамиды.
Периметр основания квадрата:
\[ P_{основания} = 4a = 4 \times 6 = 24. \]
Теперь нужно найти наклонную высоту \( l \). Она может быть найдена с помощью теоремы Пифагора. Для этого рассмотрим треугольник, образованный высотой \( h \), половиной стороны основания \( \frac{a}{2} \) и наклонной высотой \( l \):
\[ l = \sqrt{h^2 + \left(\frac{a}{2}\right)^2}. \]
Подставим известные значения:
\[ l = \sqrt{4^2 + \left(\frac{6}{2}\right)^2} = \sqrt{16 + 9} = \sqrt{25} = 5. \]
Теперь можем найти площадь боковой поверхности:
\[ S_{боковая} = \frac{1}{2} \times 24 \times 5 = 60. \]
Таким образом, площадь боковой поверхности правильной четырехугольной пирамиды равна 60.