Основание прямой призмы - ромб со стороной а и острым углом 60 градусов. Большая диагональ призмы образует с плоскостью основания угол в 30 градусов. Найдите: а) длину меньшей диагонали призмы, б)площадь полной поверхности призмы, в) объем призмы
а) Для нахождения длины меньшей диагонали призмы можно воспользоваться теоремой косинусов для треугольника, образованного диагоналями ромба: $$d_1^2 = a^2 + a^2 - 2 \cdot a \cdot a \cdot \cos(60^\circ) = 2a^2 - 2a^2 \cdot \frac{1}{2} = a^2.$$ Отсюда получаем, что длина меньшей диагонали равна а.
б) Площадь полной поверхности призмы складывается из площадей двух оснований и четырех боковых поверхностей. Площадь каждого основания ромба равна $S{\text{осн}} = \frac{a \cdot a \sin(60^\circ)}{2} = \frac{a^2 \sqrt{3}}{2}$. Площадь каждой боковой поверхности равна $S{\text{бок}} = a \cdot d1 = a \cdot a = a^2$. Таким образом, площадь полной поверхности призмы равна: $$S{\text{полн}} = 2S{\text{осн}} + 4S{\text{бок}} = 2 \cdot \frac{a^2 \sqrt{3}}{2} + 4a^2 = a^2\sqrt{3} + 4a^2.$$
в) Объем призмы равен произведению площади основания на высоту: $$V = S_{\text{осн}} \cdot h = \frac{a^2\sqrt{3}}{2} \cdot a = \frac{a^3\sqrt{3}}{2}.$$
а) Для нахождения длины меньшей диагонали призмы можно воспользоваться теоремой косинусов для треугольника, образованного диагоналями ромба:
$$d_1^2 = a^2 + a^2 - 2 \cdot a \cdot a \cdot \cos(60^\circ) = 2a^2 - 2a^2 \cdot \frac{1}{2} = a^2.$$
Отсюда получаем, что длина меньшей диагонали равна а.
б) Площадь полной поверхности призмы складывается из площадей двух оснований и четырех боковых поверхностей. Площадь каждого основания ромба равна $S{\text{осн}} = \frac{a \cdot a \sin(60^\circ)}{2} = \frac{a^2 \sqrt{3}}{2}$. Площадь каждой боковой поверхности равна $S{\text{бок}} = a \cdot d1 = a \cdot a = a^2$. Таким образом, площадь полной поверхности призмы равна:
$$S{\text{полн}} = 2S{\text{осн}} + 4S{\text{бок}} = 2 \cdot \frac{a^2 \sqrt{3}}{2} + 4a^2 = a^2\sqrt{3} + 4a^2.$$
в) Объем призмы равен произведению площади основания на высоту:
$$V = S_{\text{осн}} \cdot h = \frac{a^2\sqrt{3}}{2} \cdot a = \frac{a^3\sqrt{3}}{2}.$$