Для нахождения апофемы правильной четырехугольной пирамиды сначала нужно понять, что такое апофема в контексте пирамиды. Апофема — это высота боковой грани пирамиды, которая представляет собой равнобедренный треугольник.
Дано:
- Высота пирамиды ( H = 8 ).
- Сторона основания (квадрат) ( a = 12 ).
Шаг 1: Найдите радиус описанной окружности вокруг основания.
Поскольку основание правильной четырехугольной пирамиды является квадратом, радиус описанной окружности (R) равен половине диагонали квадрата.
Диагональ квадрата ( d ) рассчитывается по формуле:
[ d = a\sqrt{2} = 12\sqrt{2} ]
Следовательно, радиус описанной окружности равен:
[ R = \frac{d}{2} = \frac{12\sqrt{2}}{2} = 6\sqrt{2} ]
Шаг 2: Используйте теорему Пифагора для нахождения апофемы.
Рассмотрим треугольник, образованный высотой пирамиды, радиусом описанной окружности, и апофемой. В этом треугольнике:
- Вертикальная сторона равна высоте пирамиды ( H = 8 ).
- Горизонтальная сторона равна радиусу описанной окружности ( R = 6\sqrt{2} ).
- Гипотенуза является апофемой ( l ).
Применяем теорему Пифагора:
[ l^2 = H^2 + R^2 ]
[ l^2 = 8^2 + (6\sqrt{2})^2 ]
[ l^2 = 64 + 72 ]
[ l^2 = 136 ]
Теперь найдем апофему ( l ) путем извлечения квадратного корня:
[ l = \sqrt{136} ]
[ l = \sqrt{4 \times 34} ]
[ l = 2\sqrt{34} ]
Таким образом, апофема правильной четырехугольной пирамиды равна ( 2\sqrt{34} ).