Давайте решим задачу пошагово, чтобы понять, как найти периметр правильного шестиугольника, зная его площадь.
Шаг 1: Понять площадь шестиугольника
Правильный шестиугольник состоит из 6 равных треугольников, каждый из которых имеет сторону \( a \) (сторону шестиугольника). Площадь правильного шестиугольника можно вычислить по формуле:
\[ S = \frac{3\sqrt{3}}{2}a^2 \]
Где \( S \) — площадь шестиугольника, а \( a \) — длина стороны шестиугольника.
Шаг 2: Используем данную площадь
В задаче сказано, что закрашенная площадь равна \( 80\sqrt{3} \, \text{см}^2 \). Поскольку незакрашенная часть составляет всего один треугольник, который имеет стороны равные длине стороны шестиугольника, его площадь можно также выразить через сторону \( a \):
Площадь одного равностороннего треугольника можно выразить так:
\[ S_{\text{треугольник}} = \frac{\sqrt{3}}{4} a^2 \]
Следовательно, площадь закрашенной части шестиугольника будет равна:
\[ S_{\text{закрашенная}} = S_{\text{шестиугольник}} - S_{\text{треугольник}} \]
Запишем это уравнение с подстановкой площадей:
\[ 80\sqrt{3} = \frac{3\sqrt{3}}{2} a^2 - \frac{\sqrt{3}}{4} a^2 \]
Шаг 3: Упростим уравнение
Чтобы упростить, давайте сделаем общий знаменатель для правой части:
\[ 80\sqrt{3} = \left(\frac{3\sqrt{3}}{2} - \frac{\sqrt{3}}{4}\right) a^2 \]
Общий знаменатель — 4:
\[ \frac{6\sqrt{3}}{4} - \frac{\sqrt{3}}{4} = \frac{5\sqrt{3}}{4} \]
Теперь запишем:
\[ 80\sqrt{3} = \frac{5\sqrt{3}}{4} a^2 \]
Шаг 4: Решаем для \( a^2 \)
Умножим обе стороны уравнения на 4, чтобы избавиться от дроби:
\[ 320\sqrt{3} = 5\sqrt{3} a^2 \]
Теперь делим обе стороны на \( 5\sqrt{3} \):
\[ a^2 = \frac{320\sqrt{3}}{5\sqrt{3}} = \frac{320}{5} = 64 \]
Следовательно,
\[ a = \sqrt{64} = 8 \, \text{см} \]
Шаг 5: Находим периметр шестиугольника
Периметр правильного шестиугольника рассчитывается так:
\[ P = 6a \]
Теперь подставим значение \( a \):
\[ P = 6 \times 8 = 48 \, \text{см} \]
Ответ
Таким образом, периметр правильного шестиугольника равен \( 48 \, \text{см} \).