Задача 27069. Пирамида

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.3.3 Пирамида, её основание, боковые рёбра, высота, боковая поверхностьПлощадь поверхности пирамиды

Стороны основания правильной четырехугольной пирамиды равны 10, боковые ребра равны 13. Найдите площадь поверхности этой пирамиды.

В подтеме 69 задач
Разбор
Главная идея: Площадь поверхности пирамиды складывается из площади основания и площади всех боковых граней; для правильной пирамиды боковая площадь равна произведению полупериметра основания на апофему.

Шаг 1: Найдём площадь основания.

Основание — квадрат со стороной 10, поэтому: Sосн=102=100S_{\text{осн}} = 10^2 = 100

Шаг 2: Вычислим полупериметр основания.

Периметр квадрата: P=410=40P = 4 \cdot 10 = 40

Полупериметр: p=402=20p = \frac{40}{2} = 20

Шаг 3: Найдём апофему боковой грани.

Апофема — это высота треугольника боковой грани, проведённая из вершины пирамиды к середине стороны основания. Она перпендикулярна к стороне основания.

Рассмотрим прямоугольный треугольник, где:

  • гипотенуза — боковое ребро, равное 13
  • один катет — расстояние от центра основания до середины стороны, равное 102=5\frac{10}{2} = 5 (половина стороны квадрата)
  • другой катет — апофема hh

По теореме Пифагора: h=13252=16925=144=12h = \sqrt{13^2 - 5^2} = \sqrt{169 - 25} = \sqrt{144} = 12

Шаг 4: Найдём площадь боковой поверхности.

Боковая поверхность состоит из четырёх треугольников. Их общая площадь: Sбок=ph=2012=240S_{\text{бок}} = p \cdot h = 20 \cdot 12 = 240

Шаг 5: Найдём полную площадь поверхности.

S=Sбок+Sосн=240+100=340S = S_{\text{бок}} + S_{\text{осн}} = 240 + 100 = 340

Типичные ошибки

  • Путают апофему с боковым ребром и используют 13 вместо 12 в вычислениях
  • Забывают добавить площадь основания и учитывают только боковую поверхность
  • Неправильно определяют расстояние от центра квадрата до середины стороны (берут половину диагонали вместо половины стороны)

Ещё задачи этой подтемы