Чтобы найти площадь полной поверхности прямого параллелепипеда, сначала необходимо найти площадь основания и высоту.
- Площадь основания: Основание параллелепипеда – это ромб со стороной \( a = 5 \) и острым углом \( \alpha = 60° \). Площадь ромба можно вычислить по формуле:
\[ S_{\text{осн}} = a^2 \cdot \sin(\alpha) \]
Подставим значения:
\[ S_{\text{осн}} = 5^2 \cdot \sin(60°) = 25 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{25\sqrt{3}}{2} \]
- Определение высоты: Длина большой диагонали ромба можно найти по формуле:
\[ d = \sqrt{2} \cdot a \]
Однако, для ромба с углом 60°, длина большой диагонали может быть выражена как \( d = 2a \cdot \cos(30°) \):
\[ d = 2 \cdot 5 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 5\sqrt{3} \]
Теперь, по условию, длина большой диагонали параллелепипеда равна 10. Для нахождения высоты \( h \), можно использовать теорему Пифагора для диагонали параллелепипеда:
\[ d = \sqrt{l^2 + h^2} \]
где \( l \) – длина диагонали основания (для ромба):
\[ l = \sqrt{2} \cdot a = \sqrt{2} \cdot 5 = 5\sqrt{2} \]
Тогда подставим в формулу для диагонали:
\[ 10^2 = (5\sqrt{2})^2 + h^2 \]
\[ 100 = 50 + h^2 \]
\[ h^2 = 100 - 50 = 50 \]
\[ h = \sqrt{50} = 5\sqrt{2} \]
- Площадь полной поверхности: Площадь полной поверхности параллелепипеда вычисляется как:
\[ S_{\text{полн}} = 2 \cdot S_{\text{осн}} + P_{\text{осн}} \cdot h \]
где \( P_{\text{осн}} \) – периметр основания. Периметр ромба вычисляется как:
\[ P_{\text{осн}} = 4a = 4 \cdot 5 = 20 \]
Подставляем все значения:
\[ S_{\text{полн}} = 2 \cdot \frac{25\sqrt{3}}{2} + 20 \cdot (5\sqrt{2}) \]
\[ S_{\text{полн}} = 25\sqrt{3} + 100\sqrt{2} \]
Таким образом, площадь полной поверхности параллелепипеда составляет:
\[ S_{\text{полн}} = 25\sqrt{3} + 100\sqrt{2} \]