Для решения задачи найдем площадь полной поверхности правильной треугольной усеченной пирамиды.
Шаг 1: Определим высоту боковой грани
Пусть ( a = 6 ) см - сторона меньшего основания, ( b = 8 ) см - сторона большего основания, и ( \alpha = 30^\circ ) - угол наклона боковых граней к плоскости основания.
Для нахождения высоты боковой грани используем тригонометрию. Высота боковой грани ( h ) связана с расстоянием между основаниями ( h_0 ) следующим уравнением:
[ \tan(\alpha) = \frac{h_0}{\frac{b - a}{2}} ]
где:
[ \frac{b - a}{2} = \frac{8 - 6}{2} = 1 \text{ см} ]
Тогда:
[ \tan(30^\circ) = \frac{h_0}{1} \Rightarrow \frac{\sqrt{3}}{3} = h_0 \Rightarrow h_0 = \frac{\sqrt{3}}{3} \text{ см} ]
Шаг 2: Определим высоту боковой грани ( h )
Используем основное тригонометрическое соотношение:
[ \sin(\alpha) = \frac{h_0}{h} \Rightarrow \sin(30^\circ) = \frac{1}{2} \Rightarrow \frac{h_0}{h} = \frac{1}{2} ]
Отсюда:
[ h = 2 \cdot h_0 = 2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{3} = \frac{2\sqrt{3}}{3} \text{ см} ]
Шаг 3: Найдем площадь боковых граней
Боковые грани правильной треугольной усеченной пирамиды представляют собой трапеции. Площадь одной боковой грани будет равна:
[ S_{\text{бок}} = \frac{1}{2} \cdot (a + b) \cdot h ]
Подставим значения:
[ S_{\text{бок}} = \frac{1}{2} \cdot (6 + 8) \cdot \frac{2\sqrt{3}}{3} = \frac{1}{2} \cdot 14 \cdot \frac{2\sqrt{3}}{3} = \frac{14 \cdot 2\sqrt{3}}{6} = \frac{28\sqrt{3}}{6} = \frac{14\sqrt{3}}{3} \text{ см}^2 ]
Так как у пирамиды три боковые грани, суммарная площадь боковых граней будет:
[ 3 \cdot S_{\text{бок}} = 3 \cdot \frac{14\sqrt{3}}{3} = 14\sqrt{3} \text{ см}^2 ]
Шаг 4: Найдем площадь оснований
Площадь одного треугольного основания:
[ S_{\text{осн}} = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot a^2 ]
Для меньшего основания ( a = 6 ) см:
[ S_{\text{осн}_1} = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot 6^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot 36 = 9\sqrt{3} \text{ см}^2 ]
Для большего основания ( b = 8 ) см:
[ S_{\text{осн}_2} = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot 8^2 = \frac{\sqrt{3}}{4} \cdot 64 = 16\sqrt{3} \text{ см}^2 ]
Шаг 5: Суммируем все площади
Полная площадь поверхности пирамиды равна сумме площадей боковых граней и оснований:
[ S_{\text{полная}} = 14\sqrt{3} + 9\sqrt{3} + 16\sqrt{3} = (14 + 9 + 16)\sqrt{3} = 39\sqrt{3} \text{ см}^2 ]
Таким образом, площадь полной поверхности правильной треугольной усеченной пирамиды составляет:
[ 39\sqrt{3} \text{ см}^2 ]
Рисунок
Для наглядности представим рисунок треугольной усеченной пирамиды:
/\
/ \
/----\
/ \
/--------\
A1/ \A2
/ \
/--------------\
B1 B2
Где:
- ( A1 ) и ( A2 ) - вершины меньшего основания.
- ( B1 ) и ( B2 ) - вершины большего основания.
- Боковые грани наклонены под углом ( 30^\circ ) к плоскости основания.