Основанием прямой призмы является прямоугольная трапеция, большая боковая сторона которой равна 12 см, а острый угол — 30°. Найдите площадь боковой поверхности призмы, если известно, что в эту призму можно вписать шар.
от

1 Ответ

Дано:
1. Большая боковая сторона трапеции (c) = 12 см.
2. Острый угол (α) = 30°.

Найти:
Площадь боковой поверхности призмы (S).

Решение:

1. В прямоугольной трапеции большая боковая сторона (c) является одной из боковых сторон. Высоту (h) трапеции можно найти с использованием угла α:

   h = c * sin(α) = 12 * sin(30°).

   Значение sin(30°) равно 1/2:

   h = 12 * (1/2) = 6 см.

2. Площадь боковой поверхности призмы определяется как:

   S = Perimeter * высота.

3. Для расчета периметра трапеции нужно знать длины оснований. Обозначим меньшее основание как b и длину боковой стороны, которая образует угол α, как a. Угол α и высота h позволяют вычислить a:

   a = h / tan(α) = 6 / tan(30°).

   Значение tan(30°) равно √3 / 3:

   a = 6 / (√3 / 3) = 6 * (3 / √3) = 6√3 см.

4. Теперь периметр P трапеции:

   P = b + c + a + b = 2b + c + a.

   Для нахождения b, так как в призму можно вписать шар, используем формулу для радиуса вписанной окружности r:

   r = (S) / (p),

   где S — площадь основания, а p — полупериметр.

5. Площадь основания (S_основания) прямоугольной трапеции:

   S_основания = ((b + c) / 2) * h.

6. Полупериметр:

   p = (b + c + a) / 2.

7. Площадь боковой поверхности:

   S = P * H, где H — высота призмы.

8. Подставляем известные значения:

   S = (2b + 12 + 6√3) * H.

9. Поскольку точные значения для b и h могут зависеть от дополнительных данных, в данном случае допустим, что b = 0 (в минимальном значении):

   S = (12 + 6√3) * h.

Ответ:
Площадь боковой поверхности призмы равна (12 + 6√3) * высота призмы.
от