Рассмотрим задачу и найдем площадь полной поверхности правильной четырехугольной пирамиды.
Дано:
- Основание пирамиды — правильный четырехугольник (квадрат), сторона основания равна 20.
- Все боковые ребра равны 26.
Найти площадь полной поверхности пирамиды.
Решение:
Площадь полной поверхности пирамиды ( S_\text{полн} ) состоит из суммы площади основания и площади всех боковых граней:
[
S\text{полн} = S\text{осн} + S_\text{бок}.
]
Шаг 1. Найдем площадь основания
Так как основание пирамиды — квадрат со стороной 20, его площадь равна:
[
S_\text{осн} = a^2 = 20^2 = 400.
]
Шаг 2. Найдем площадь одной боковой грани
Боковые грани пирамиды — равнобедренные треугольники с основанием, равным стороне основания (20), и боковыми сторонами (ребрами пирамиды), равными 26.
Чтобы найти площадь одной боковой грани, нужно знать высоту этого треугольника, проведенную к основанию (20). Обозначим эту высоту за ( h_\text{бок} ).
Найдем высоту боковой грани
Для этого рассмотрим треугольник, образованный половиной основания (10, так как 20/2 = 10), высотой ( h_\text{бок} ) и боковым ребром (26) как гипотенузой. Это прямоугольный треугольник, для которого справедлива теорема Пифагора:
[
26^2 = 10^2 + h_\text{бок}^2.
]
Подставим значения и найдем ( h_\text{бок} ):
[
676 = 100 + h\text{бок}^2,
]
[
h\text{бок}^2 = 676 - 100 = 576,
]
[
h_\text{бок} = \sqrt{576} = 24.
]
Теперь можно найти площадь одной боковой грани. Площадь треугольника вычисляется как:
[
S_\text{бок.грани} = \frac{1}{2} \cdot \text{основание} \cdot \text{высоту}.
]
Подставим значения:
[
S_\text{бок.грани} = \frac{1}{2} \cdot 20 \cdot 24 = 240.
]
Шаг 3. Найдем площадь всех боковых граней
Так как у пирамиды 4 боковые грани, суммарная площадь всех боковых граней равна:
[
S\text{бок} = 4 \cdot S\text{бок.грани} = 4 \cdot 240 = 960.
]
Шаг 4. Найдем площадь полной поверхности
Сложим площадь основания и площадь боковых граней:
[
S\text{полн} = S\text{осн} + S_\text{бок} = 400 + 960 = 1360.
]
Ответ:
Площадь полной поверхности правильной четырехугольной пирамиды равна:
[
\boxed{1360}.
]