Для решения задачи о правильной четырёхугольной пирамиде, высота которой равна 8 см, сторона основания равна 12 см, а апофема равна 4 см, сначала найдем длину бокового ребра пирамиды, а затем и площадь боковой поверхности.
1. Нахождение длины бокового ребра
В правильной четырехугольной пирамиде боковое ребро соединяет верхнюю вершину пирамиды с вершинами основания. Обозначим длину бокового ребра через \( r \).
Мы имеем прямоугольный треугольник, который образован:
- высотой пирамиды \( h = 8 \, \text{см} \),
- половиной стороны основания \( \frac{12}{2} = 6 \, \text{см} \),
- боковым ребром \( r \).
Согласно теореме Пифагора, можем записать:
\[ r = \sqrt{h^2 + \left( \frac{a}{2} \right)^2} \]
Подставим известные значения:
\[ r = \sqrt{8^2 + 6^2} = \sqrt{64 + 36} = \sqrt{100} = 10 \, \text{см}. \]
2. Нахождение площади боковой поверхности пирамиды
Площадь боковой поверхности правильной четырехугольной пирамиды рассчитывается как сумма площадей её треугольных боковых граней. В данной пирамиде есть 4 таких грани.
Площадь одной боковой грани (треугольника) вычисляется по формуле:
\[ S_{\text{треугольника}} = \frac{1}{2} \times a \times l, \]
где \( a = 12 \, \text{см} \) – основание треугольника, \( l \) – апофема.
Подставим значения:
\[ S_{\text{треугольника}} = \frac{1}{2} \times 12 \times 4 = \frac{48}{2} = 24 \, \text{см}^2. \]
Так как боковых граней 4, общая площадь боковой поверхности будет:
\[ S_{\text{боковой}} = 4 \times S_{\text{треугольника}} = 4 \times 24 = 96 \, \text{см}^2. \]
Ответ:
- Длина бокового ребра пирамиды: \( 10 \, \text{см} \).
- Площадь боковой поверхности пирамиды: \( 96 \, \text{см}^2 \).