Для решения задачи начнем с изучения свойств ромба и прямой призмы.
Шаг 1: Определим свойства ромба.
- Ромб - это параллелограмм, у которого все стороны равны.
- Обозначим длину стороны ромба как a.
- Согласно условию, одна из диагоналей равна стороне: d1 = a.
- Пусть d2 - вторая диагональ. В ромбе диагонали пересекаются под прямым углом и делят друг друга пополам.
- Используем формулу для диагоналей ромба: d1^2 + d2^2 = 4a^2.
Подставим известные значения:
- Так как d1 = a, то: a^2 + d2^2 = 4a^2.
- Отсюда: d2^2 = 4a^2 - a^2 = 3a^2.
- Следовательно, d2 = a√3.
Шаг 2: Найдем площадь основания ромба.
- Площадь ромба можно вычислить по формуле: S = (d1 * d2) / 2.
- Подставим значения: S = (a * a√3) / 2 = (a^2√3) / 2.
Шаг 3: Найдем площадь полной поверхности призмы.
- Площадь полной поверхности прямой призмы определяется как: Sп = 2 * Sосн + Sбок, где Sбок - площадь боковой поверхности.
- Площадь боковой поверхности прямой призмы равна периметру основания, умноженному на высоту (боковое ребро).
- Периметр ромба P = 4a.
- Таким образом, Sбок = P * h = 4a * 2√3 = 8a√3.
Подставим выражения для Sп:
- Sп = 2 * (a^2√3) / 2 + 8a√3 = a^2√3 + 8a√3.
Согласно условию, площадь полной поверхности равна 48√3:
Шаг 4: Упростим уравнение.
- Разделим обе стороны на √3:
- a^2 + 8a = 48.
Переносим все в одну сторону:
Шаг 5: Решим квадратное уравнение.
- Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения: a = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / 2a.
- В нашем случае: a = 1, b = 8, c = -48.
- Находим дискриминант: D = 8^2 - 4 * 1 * (-48) = 64 + 192 = 256.
- Корни: a = (-8 ± √256) / 2 = (-8 ± 16) / 2.
- Таким образом, a1 = 4 и a2 = -12 (отрицательное значение не подходит).
Шаг 6: Найдем площадь основания.
- Теперь, когда мы знаем a = 4, подставим это значение в формулу для площади основания:
- S = (4^2√3) / 2 = (16√3) / 2 = 8√3.
Ответ: Площадь основания ромба составляет 8√3.