Для решения этой задачи начнем с определения геометрических свойств предложенной фигуры и необходимых элементов.
Шаг 1: Площадь основания
Основание прямой призмы является параллелограммом АВСД, у которого две стороны длиной 6 см и 3 см, а угол B равен 60°. Чтобы найти площадь параллелограмма, можно использовать формулу:
\[ S = a \cdot b \cdot \sin(\alpha) \]
где:
- \( a = 6 \) см — одна сторона,
- \( b = 3 \) см — другая сторона,
- \( \alpha = 60^\circ \) — угол между сторонами.
Теперь подставим значения в формулу:
\[ S = 6 \cdot 3 \cdot \sin(60^\circ) \]
Сначала найдем \( \sin(60^\circ) \): \[ \sin(60^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2} \]
Подставим это значение:
\[ S = 6 \cdot 3 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 9\sqrt{3} \text{ см}^2 \approx 15.59 \text{ см}^2 \]
Шаг 2: Высота призмы
По условию, диагональ АС1 образует угол 60° с плоскостью основания. Для нахождения высоты призмы \( h \) мы можем использовать треугольник AС1D. В этом треугольнике:
- AC — диагональ основания,
- h — высота призмы,
- угол AС1D = 60°.
Сначала найдем длину диагонали AC. Для параллелограмма AВCD диагональ можно найти по формуле:
\[ AC = \sqrt{a^2 + b^2 - 2ab\cos(\alpha)} \]
где \( \alpha = 60^\circ \). Подставляем значения \( a = 6 \), \( b = 3 \):
\[ AC = \sqrt{6^2 + 3^2 - 2 \cdot 6 \cdot 3 \cdot \cos(60^\circ)} \]
Сначала найдем \( \cos(60^\circ) = \frac{1}{2} \):
\[ = \sqrt{36 + 9 - 2 \cdot 6 \cdot 3 \cdot \frac{1}{2}} = \sqrt{36 + 9 - 18} = \sqrt{27} = 3\sqrt{3} \text{ см} \]
Теперь, зная угол AС1D, используем тригонометрию для нахождения высоты:
\[ \tan(60^\circ) = \frac{h}{AC} \]
Подставляем известное значение:
\[ \sqrt{3} = \frac{h}{3\sqrt{3}} \]
Отсюда находим \( h \):
\[ h = 3\sqrt{3} \cdot \sqrt{3} = 9 \text{ см} \]
Шаг 3: Площадь боковой поверхности
Теперь, когда у нас есть высота призмы, можем найти площадь боковой поверхности (площадь четырех боковых прямоугольников):
\[ B = P_{основания} \cdot h \]
Где \( P_{основания} \) — периметр основания (параллелограмма):
\[ P_{основания} = 2(a + b) = 2(6 + 3) = 2 \cdot 9 = 18 \text{ см} \]
Теперь складываем:
\[ B = P_{основания} \cdot h = 18 \cdot 9 = 162 \text{ см}^2 \]
Ответ
Площадь боковой поверхности призмы составляет 162 см².