Чтобы найти площадь полной поверхности правильной треугольной пирамиды, нам необходимо вычислить площадь основания и площадь всех боковых граней.
- Площадь основания.
Основание правильной треугольной пирамиды — это правильный треугольник. Для правильного треугольника со стороной ( a = 3 ) см площадь ( A ) можно найти по формуле:
[
A = \frac{\sqrt{3}}{4} a^2
]
Подставим значение стороны:
[
A = \frac{\sqrt{3}}{4} \times 3^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} \times 9 = \frac{9\sqrt{3}}{4} \, \text{см}^2
]
- Площадь боковых граней.
Каждая боковая грань — равнобедренный треугольник. Поскольку угол между боковой гранью и основанием равен 45°, высота боковой грани (опущенная из вершины пирамиды на основание) будет равна радиусу описанной окружности основания, умноженному на (\sqrt{2}). Радиус описанной окружности правильного треугольника со стороной ( a ) равен:
[
R = \frac{a}{\sqrt{3}}
]
Подставим значение стороны:
[
R = \frac{3}{\sqrt{3}} = \sqrt{3}
]
Следовательно, высота боковой грани ( h ) будет:
[
h = R \cdot \sqrt{2} = \sqrt{3} \cdot \sqrt{2} = \sqrt{6}
]
Теперь найдем площадь одной боковой грани ( A_b ). Поскольку боковая грань — равнобедренный треугольник с основанием 3 см и высотой ( \sqrt{6} ), площадь ( A_b ) равна:
[
A_b = \frac{1}{2} \times 3 \times \sqrt{6} = \frac{3\sqrt{6}}{2} \, \text{см}^2
]
Так как у пирамиды три одинаковые боковые грани, общая площадь боковых граней ( A_{total} ) будет:
[
A_{total} = 3 \times \frac{3\sqrt{6}}{2} = \frac{9\sqrt{6}}{2} \, \text{см}^2
]
- Площадь полной поверхности.
Полная площадь поверхности пирамиды ( S ) равна сумме площадей основания и боковых граней:
[
S = A + A_{total} = \frac{9\sqrt{3}}{4} + \frac{9\sqrt{6}}{2}
]
Для удобства можно оставить ответ в таком виде, либо привести к общему знаменателю, но это уже зависит от требований задачи.