Для того чтобы найти полную поверхность треугольной пирамиды, нужно определить площадь основания и площади всех боковых граней.
Шаг 1: Площадь основания
Основание пирамиды – треугольник со сторонами 6 см, 10 см и 14 см. Для нахождения его площади удобно использовать формулу Герона:
[ S = \sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)} ]
где ( a = 6 ) см, ( b = 10 ) см, ( c = 14 ) см, а ( p ) – полупериметр треугольника:
[ p = \frac{a + b + c}{2} = \frac{6 + 10 + 14}{2} = 15 \text{ см} ]
Теперь подставим значения в формулу Герона:
[ S = \sqrt{15(15-6)(15-10)(15-14)} = \sqrt{15 \cdot 9 \cdot 5 \cdot 1} = \sqrt{675} \approx 25.98 \text{ см}^2 ]
Шаг 2: Высоты боковых граней
Плоскости боковых граней наклонены к основанию под углом 60 градусов. Это значит, что высота каждой боковой грани (( h )) связана с апофемой (( l )) этой грани через треугольники, образованные высотой пирамиды и апофемой.
Используем тригонометрическое соотношение:
[ h = l \cdot \sin(60^\circ) = l \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} ]
Апофема (( l )) – это высота треугольника, который является боковой гранью пирамиды. Чтобы найти ( h ), нам сначала нужно найти высоты всех боковых треугольников.
Шаг 3: Площади боковых граней
Для нахождения площадей боковых граней, необходимо найти длины высот, опущенных на стороны основания. Для этого можно использовать формулу для высоты треугольника:
[ h = \frac{2S}{a} ]
где ( S ) – площадь треугольника, ( a ) – сторона основания.
Высота, опущенная на сторону ( a = 6 ) см:
[ h_a = \frac{2 \cdot 25.98}{6} \approx 8.66 \text{ см} ]
Высота, опущенная на сторону ( b = 10 ) см:
[ h_b = \frac{2 \cdot 25.98}{10} \approx 5.20 \text{ см} ]
Высота, опущенная на сторону ( c = 14 ) см:
[ h_c = \frac{2 \cdot 25.98}{14} \approx 3.71 \text{ см} ]
Шаг 4: Площадь боковых граней
Теперь можно найти площади боковых граней. Площадь боковой грани – это площадь треугольника с одной из сторон основания и высотой, найденной выше.
Грань с основанием 6 см:
[ S_{боковая1} = \frac{1}{2} \cdot 6 \cdot 8.66 \approx 25.98 \text{ см}^2 ]
Грань с основанием 10 см:
[ S_{боковая2} = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot 5.20 \approx 25.98 \text{ см}^2 ]
Грань с основанием 14 см:
[ S_{боковая3} = \frac{1}{2} \cdot 14 \cdot 3.71 \approx 25.98 \text{ см}^2 ]
Шаг 5: Полная поверхность пирамиды
Теперь можно сложить площади всех граней:
[ S{\text{полная}} = S{\text{основание}} + S{\text{боковая1}} + S{\text{боковая2}} + S_{\text{боковая3}} ]
[ S_{\text{полная}} = 25.98 + 25.98 + 25.98 + 25.98 = 103.92 \text{ см}^2 ]
Таким образом, полная поверхность пирамиды составляет приблизительно ( 103.92 \text{ см}^2 ).