Для решения задачи найдем площадь поверхности прямой призмы, где основанием является ромб с диагоналями 3 и 4, а боковое ребро равно 4. Рассмотрим решение пошагово.
1. Площадь основания ромба
Основание прямой призмы — это ромб. Формула для площади ромба через его диагонали:
[
S_{\text{ромба}} = \frac{d_1 \cdot d_2}{2},
]
где (d_1) и (d_2) — длины диагоналей ромба. В нашей задаче:
[
d_1 = 3, \quad d_2 = 4.
]
Подставляем в формулу:
[
S_{\text{ромба}} = \frac{3 \cdot 4}{2} = 6.
]
Итак, площадь основания равна (6 \, \text{ед}^2).
2. Периметр основания ромба
Теперь найдем сторону ромба, используя диагонали. Заметим, что диагонали ромба пересекаются под прямым углом и делятся пополам, образуя четыре прямоугольных треугольника. Половины диагоналей равны:
[
\frac{d_1}{2} = \frac{3}{2} = 1.5, \quad \frac{d_2}{2} = \frac{4}{2} = 2.
]
Сторона ромба (a) является гипотенузой треугольника с катетами (1.5) и (2). Используем теорему Пифагора:
[
a = \sqrt{\left(\frac{d_1}{2}\right)^2 + \left(\frac{d_2}{2}\right)^2} = \sqrt{1.5^2 + 2^2} = \sqrt{2.25 + 4} = \sqrt{6.25} = 2.5.
]
Периметр ромба равен:
[
P_{\text{ромба}} = 4a = 4 \cdot 2.5 = 10.
]
3. Площадь боковой поверхности призмы
Прямая призма имеет боковые грани в виде прямоугольников. Высота призмы равна длине её бокового ребра, то есть (h = 4). Площадь боковой поверхности призмы вычисляется по формуле:
[
S{\text{бок}} = P{\text{ромба}} \cdot h,
]
где (P_{\text{ромба}}) — периметр основания, а (h) — высота призмы. Подставляем значения:
[
S_{\text{бок}} = 10 \cdot 4 = 40.
]
4. Полная площадь поверхности призмы
Полная площадь поверхности призмы состоит из двух оснований и боковой поверхности. Формула:
[
S{\text{полная}} = 2 \cdot S{\text{основания}} + S_{\text{бок}}.
]
Подставляем значения:
[
S_{\text{полная}} = 2 \cdot 6 + 40 = 12 + 40 = 52.
]
Ответ:
Площадь поверхности прямой призмы равна:
[
S_{\text{полная}} = 52 \, \text{ед}^2.
]