Давайте решим задачу и подробно объясним каждый шаг.
Задача:
Определить полную поверхность правильной треугольной пирамиды, если длина любого ребра равна 3 см.
Шаг 1. Что такое правильная треугольная пирамида?
- Она состоит из основания — равностороннего треугольника и треугольных боковых граней, каждая из которых — равносторонний треугольник.
- Все ребра пирамиды имеют одинаковую длину — 3 см.
Шаг 2. Что нужно найти?
Полнугая поверхность — это сумма площадей основания и боковых граней.
Формула полной поверхности \(S_{полн}\):
\[ S_{полн} = S_{основания} + S_{боковых\ граней} \]
где:
- \(S_{основания}\) — площадь основания,
- \(S_{боковых\ граней}\) — сумма площадей боковых равносторонних треугольников.
Шаг 3. Найти площадь основания
Основание — равносторонний треугольник со стороной \(a = 3\) см.
Формула площади равностороннего треугольника:
\[ S_{осн} = \frac{\sqrt{3}}{4} a^2 \]
Подставим \(a=3\):
\[ S_{осн} = \frac{\sqrt{3}}{4} \times 3^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} \times 9 = \frac{9\sqrt{3}}{4} \text{ см}^2 \]
Шаг 4. Найти площадь боковых граней
Боковые грани — три равносторонних треугольника со стороной 3 см.
Площадь одного бокового треугольника:
\[ S_{бок} = \frac{\sqrt{3}}{4} a^2 \]
Подставим \(a=3\):
\[ S_{бок} = \frac{\sqrt{3}}{4} \times 9 = \frac{9\sqrt{3}}{4} \text{ см}^2 \]
Всего три такие грани, поэтому общая площадь боковых граней:
\[ S_{боковых} = 3 \times \frac{9\sqrt{3}}{4} = \frac{27\sqrt{3}}{4} \text{ см}^2 \]
Шаг 5. Найти полную поверхность
Теперь сложим площадь основания и площади боковых граней:
\[ S_{полн} = S_{осн} + S_{боковых} = \frac{9\sqrt{3}}{4} + \frac{27\sqrt{3}}{4} = \frac{(9 + 27)\sqrt{3}}{4} = \frac{36\sqrt{3}}{4} = 9\sqrt{3} \text{ см}^2 \]
Ответ:
Полная поверхность правильной треугольной пирамиды со стороной ребра 3 см равна \(9\sqrt{3}\) см².