Как определить объем правильной четырехугольной призмы, если известна ее высота 5 дм и площадь полной поверхности 78 дм²?
Математика8 классОбъем правильной четырехугольной призмыобъем правильной четырехугольной призмывысота призмыплощадь полной поверхностиформула объема призмызадачи по геометрии
Чтобы определить объем правильной четырехугольной призмы, нам нужно знать площадь основания и высоту призмы. В данном случае высота призмы известна и равна 5 дм. Теперь давайте разберемся, как найти площадь основания.
Правильная четырехугольная призма имеет квадратное основание. Площадь полной поверхности призмы состоит из площади двух оснований и площади боковой поверхности. Полная поверхность призмы рассчитывается по формуле:
Площадь полной поверхности = 2 * Площадь основания + Площадь боковой поверхностиТак как основание является квадратом, обозначим сторону квадрата как "a". Тогда площадь основания будет равна:
Площадь основания = a^2Площадь боковой поверхности правильной четырехугольной призмы рассчитывается как произведение периметра основания на высоту:
Площадь боковой поверхности = Периметр основания * ВысотаПериметр квадрата равен:
Периметр = 4 * aТаким образом, площадь боковой поверхности будет равна:
Площадь боковой поверхности = 4 * a * hТеперь подставим все в формулу площади полной поверхности:
78 = 2 * a^2 + 4 * a * 5Упростим уравнение:
78 = 2 * a^2 + 20aТеперь перенесем все в одну сторону:
2 * a^2 + 20a - 78 = 0Теперь мы можем решить это квадратное уравнение. Сначала упростим его, разделив все коэффициенты на 2:
a^2 + 10a - 39 = 0Теперь применим формулу решения квадратного уравнения:
a = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / 2aГде a = 1, b = 10, c = -39. Подставим значения:
b^2 - 4ac = 10^2 - 4 * 1 * (-39) = 100 + 156 = 256Теперь найдём корень из дискриминанта:
√256 = 16Теперь подставим это значение в формулу:
a = (-10 ± 16) / 2Решения будут:
a1 = (6) / 2 = 3 (положительное значение, так как длина стороны не может быть отрицательной) a2 = (-26) / 2 (отрицательное значение, не подходит)Итак, сторона квадрата равна 3 дм. Теперь мы можем найти площадь основания:
Площадь основания = a^2 = 3^2 = 9 дм²Теперь можем найти объем призмы по формуле:
Объем = Площадь основания * ВысотаПодставим значения:
Объем = 9 дм² * 5 дм = 45 дм³Таким образом, объем правильной четырехугольной призмы равен 45 дм³.