Для начала найдем длину стороны основания правильной четырехугольной пирамиды. Поскольку боковые грани образуют с основанием угол 45 градусов, это значит, что треугольник, образованный высотой пирамиды, высотой боковой грани (опущенной на сторону основания) и половиной стороны основания, является равнобедренным прямоугольным треугольником.
Обозначим половину стороны основания как ( x ). Тогда высота, опущенная на сторону основания из вершины (которая же и является апофемой боковой грани), также будет равна ( x ). Известно, что полная высота пирамиды от вершины до центра основания равна 4 см. Так как пирамида правильная, центр основания будет также являться точкой пересечения высот боковых граней.
Используя теорему Пифагора для найденного треугольника, получаем:
[ x^2 + x^2 = 4^2 ]
[ 2x^2 = 16 ]
[ x^2 = 8 ]
[ x = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} \text{ см} ]
Таким образом, сторона основания пирамиды равна ( 2x = 4\sqrt{2} \text{ см} ).
Теперь найдем площадь одной боковой грани. Каждая боковая грань представляет собой равнобедренный треугольник с основанием ( 4\sqrt{2} ) см и высотой ( 4 ) см (высота пирамиды). Площадь одной такой грани равна:
[ S = \frac{1}{2} \times \text{основание} \times \text{высота} = \frac{1}{2} \times 4\sqrt{2} \times 4 = 8\sqrt{2} \text{ см}^2 ]
Так как у пирамиды четыре боковые грани, то общая площадь боковой поверхности равна:
[ S_{общ} = 4 \times 8\sqrt{2} = 32\sqrt{2} \text{ см}^2 ]
Ответ: площадь боковой поверхности пирамиды составляет ( 32\sqrt{2} ) см².