Чтобы найти радиус сферы, описанной около правильной четырёхугольной призмы, нужно определить радиус описанной сферы вокруг фигуры, в которой высота и диагональ основания играют ключевую роль.
Определение параметров призмы:
- Основание призмы — квадрат со стороной 4 дм.
- Высота призмы — 2 дм.
Диагональ основания:
- Поскольку основание является квадратом, диагональ (d) квадрата рассчитывается с использованием формулы:
[
d = a\sqrt{2}
]
где (a = 4) дм. Таким образом:
[
d = 4\sqrt{2} \approx 5.66 \text{ дм}
]
Диагональ призмы:
Диагональ правильной четырёхугольной призмы соединяет противоположные вершины и может быть найдена как гипотенуза прямоугольного треугольника, где одна из сторон — диагональ основания, а другая — высота призмы.
Используем теорему Пифагора для нахождения диагонали призмы (D):
[
D = \sqrt{d^2 + h^2}
]
где (h = 2) дм (высота призмы). Таким образом:
[
D = \sqrt{(4\sqrt{2})^2 + 2^2} = \sqrt{32 + 4} = \sqrt{36} = 6 \text{ дм}
]
Радиус описанной сферы:
- Радиус описанной сферы будет равен половине диагонали призмы, так как сфера описывается вокруг всей призмы и касается всех её вершин.
[
R = \frac{D}{2} = \frac{6}{2} = 3 \text{ дм}
]
Таким образом, радиус сферы, описанной около данной правильной четырёхугольной призмы, равен 3 дм.