Дано:
Правильная четырехугольная пирамида
.
(см²).
(см).
Найти:
- сторону основания.
Решение:
Площадь боковой поверхности правильной четырехугольной пирамиды можно вычислить по следующей формуле:
, где
- сторона основания и
- апофема (высота боковой грани, проведенная из вершины).
Попробуем выразить
через
(сторону основания) и
(см) (высоту пирамиды).
Рассмотрим прямоугольный
(где
- середина
). В нем
(см), а
(см) (как половина стороны квадрата, равной
см).
По теореме Пифагора:
![\displaystyle SH^2+MH^2=SM^2\\\\5^2 + \bigg ( \frac{ a }{2} \bigg )^2 = b^2 \\\\25 + \frac{a^2}{4} = b^2 \\\\b = \sqrt{\frac{a^2+100}{4} } \displaystyle SH^2+MH^2=SM^2\\\\5^2 + \bigg ( \frac{ a }{2} \bigg )^2 = b^2 \\\\25 + \frac{a^2}{4} = b^2 \\\\b = \sqrt{\frac{a^2+100}{4} }](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cdisplaystyle%20SH%5E2%2BMH%5E2%3DSM%5E2%5C%5C%5C%5C5%5E2%20%2B%20%5Cbigg%20%28%20%5Cfrac%7B%20a%20%7D%7B2%7D%20%5Cbigg%20%29%5E2%20%3D%20b%5E2%20%5C%5C%5C%5C25%20%2B%20%5Cfrac%7Ba%5E2%7D%7B4%7D%20%3D%20b%5E2%20%5C%5C%5C%5Cb%20%3D%20%5Csqrt%7B%5Cfrac%7Ba%5E2%2B100%7D%7B4%7D%20%7D)
Все это подставляем в уравнение площади боковой поверхности (при возведении в квадрат держим в голове, что
- неотрицательное):
![\displaystyle S_{\tt bok} = 2ab \\\\45 = 2 \cdot a \cdot \sqrt{ \frac{a^2+100}{4} } \\\\2025 = 4 \cdot a^2 \cdot \frac{a^2+100}{4} \\\\2025 = a^2 \cdot (a^2 + 50) \displaystyle S_{\tt bok} = 2ab \\\\45 = 2 \cdot a \cdot \sqrt{ \frac{a^2+100}{4} } \\\\2025 = 4 \cdot a^2 \cdot \frac{a^2+100}{4} \\\\2025 = a^2 \cdot (a^2 + 50)](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cdisplaystyle%20S_%7B%5Ctt%20bok%7D%20%3D%202ab%20%5C%5C%5C%5C45%20%3D%202%20%5Ccdot%20a%20%5Ccdot%20%5Csqrt%7B%20%5Cfrac%7Ba%5E2%2B100%7D%7B4%7D%20%7D%20%5C%5C%5C%5C2025%20%3D%204%20%5Ccdot%20a%5E2%20%5Ccdot%20%5Cfrac%7Ba%5E2%2B100%7D%7B4%7D%20%5C%5C%5C%5C2025%20%3D%20a%5E2%20%5Ccdot%20%28a%5E2%20%2B%2050%29)
Пусть
:
-50 + {5\sqrt{169} } > 0 \\\\t_2 = \frac{-b-\sqrt{b^2-4ac} }{2a} = \frac{ -100 - \sqrt{18100} }{2} = -50 -{5\sqrt{181} } < 0" alt="\displaystyle 2025 = t(t + 100)\\\\t^2 + 100t - 2025=0 \\\\t_1 = \frac{-b+\sqrt{b^2-4ac} }{2a} = \frac{ -100 + \sqrt{18100} }{2} = -50 +{5\sqrt{181} } > -50 + {5\sqrt{169} } > 0 \\\\t_2 = \frac{-b-\sqrt{b^2-4ac} }{2a} = \frac{ -100 - \sqrt{18100} }{2} = -50 -{5\sqrt{181} } < 0" align="absmiddle" class="latex-formula">
Второй корень нам не подходит по причине отрицательности. Значит:
![\displaystyle a = \sqrt{ {5\sqrt{181}}-50} \displaystyle a = \sqrt{ {5\sqrt{181}}-50}](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cdisplaystyle%20a%20%3D%20%5Csqrt%7B%20%7B5%5Csqrt%7B181%7D%7D-50%7D)
Задача решена!
Ответ:
или около
(см).