В правильной четырехугольной пирамиде площадь боковой поверхности равна 204 см^2, а площадь поверхности 400 см^2. Найдите сторону основания пирамиды

ответ: V=a³•sin²α•tgβ/6

Объяснение - очень подробно:

 Формула объема пирамиды V=S•h/3, где S – площадь основания пирамиды, h - её высота.

 Стороны ромба равны. По условию боковые грани наклонены к плоскости основания под углом β.

  Если боковые грани пирамиды наклонены к плоскости основания под одним углом,  то в основание пирамиды можно вписать окружность, а вершина пирамиды проецируется в центр этой окружности.

 Центр окружности, вписанной в ромб – точка пересечения его диагоналей, а расстояние от него до сторон равно радиусу вписанной окружности.  

 Высота пирамиды, радиус вписанной окружности и высота боковой грани образуют прямоугольный треугольник, при этом высота боковой грани и радиус вписанной окружности образуют линейный угол между основанием и боковой гранью, т.к. по т. о 3-х перпендикулярах перпендикулярны стороне ромба (ребру двугранного угла) в одной точке.

 Диаметр окружности, вписанной в ромб,  перпендикулярен его сторонам, параллелен высоте ромба и  равен  ей. На рисунке приложения АК = высота ромба. АК=АD•sinα=a•sinα ⇒ HO=r=a•sinα•1/2. Из прямоугольного ∆ МОН высота пирамиды МО=ОН•tgβ=(a•sinα•1/2)tgβ

S(ABCD)=AD•CD•sinα=a²•sinα

V=a²•sinα•(a•sinα•1/2)tgβ/3=a³•sin²α•tgβ/6

Площадь S‍1 ‍ боковой поверхности призмы равна произведению периметра перпендикулярного сечения призмы на её боковое ребро. Плоскость перпендикулярного сечения пересекает боковые грани по их высотам. Поэтому периметр перпендикулярного сечения равен сумме этих высот, т. е. 3*2=6.

‍ Значит, S‍1 = 3al = 18

‍ПустьS --‍ площадь основания призмы. Площадь ортогональной проекции основания призмы на плоскость, перпендикулярную боковым рёбрам, равна площади перпендикулярного сечения, делённой на косинус угла между плоскостями основания и перпендикулярного сечения. Этот угол равен углу между боковым ребром и высотой призмы, т. е. 60‍∘.

‍ Поэтому

Следовательно, площадь полной поверхности призмы равна