Для решения задачи начнём с анализа данных и того, что из них можно вывести:
- Правильная четырёхугольная призма - это призма, основаниями которой являются квадраты.
- Высота призмы равна 1 дм.
- Площадь боковой поверхности равна 16 кв. дм. Так как боковая поверхность призмы составлена из четырёх прямоугольников, каждый из которых имеет высоту, равную высоте призмы (1 дм), и сторону, равную стороне основания, площадь одной боковой грани равна (1 \times a = a) (где (a) - сторона квадрата основания). Так как боковые грани четыре, то (4a = 16), откуда (a = 4) дм.
Теперь рассмотрим сечение призмы, проходящее через диагональ нижнего основания и противолежащую вершину верхнего основания. Такое сечение представляет собой треугольник, одной из сторон которого является диагональ основания призмы, а две другие стороны — это рёбра призмы, соединяющие вершины с противоположными вершинами другого основания.
Диагональ основания (квадрата со стороной 4 дм) по теореме Пифагора равна:
[ d = \sqrt{4^2 + 4^2} = \sqrt{16 + 16} = \sqrt{32} = 4\sqrt{2} \, \text{дм}.]
Теперь можно найти площадь треугольника, зная его основание (диагональ основания (4\sqrt{2}) дм) и высоту (высота призмы, 1 дм), опущенную на это основание. Площадь треугольника рассчитывается по формуле:
[ S = \frac{1}{2} \times \text{основание} \times \text{высота}.]
Подставляем наши значения:
[ S = \frac{1}{2} \times 4\sqrt{2} \times 1 = 2\sqrt{2} \, \text{кв. дм}.]
Таким образом, площадь сечения призмы, проходящего через диагональ нижнего основания и противолежащую вершину верхнего основания, составляет (2\sqrt{2}) квадратных дм.