Для решения этой задачи нам потребуется вспомнить свойства правильной четырехугольной пирамиды и применить теорему Пифагора.
1. Правильная четырехугольная пирамида: Это пирамида, у которой в основании лежит квадрат, а все боковые грани – равнобедренные треугольники.
2. Апофема: Это высота боковой грани, проведенная из вершины пирамиды к стороне основания.
Пусть у нас есть правильная четырехугольная пирамида (SABCD), где (ABCD) – квадрат в основании, а (S) – вершина пирамиды. Все рёбра пирамиды равны 10. Нам нужно найти длину апофемы, например, (SM), где (M) – середина стороны (BC).
*Рассмотрим треугольник SBC. Так как все ребра равны, то это равносторонний треугольник со стороной 10. Апофема SM является высотой в этом треугольнике.*
Чтобы найти высоту (SM) в равностороннем треугольнике, можно воспользоваться формулой высоты равностороннего треугольника или применить теорему Пифагора.
*Способ 1: Формула высоты равностороннего треугольника*
Высота (h) равностороннего треугольника со стороной (a) равна:
\[h = \frac{a\sqrt{3}}{2}\]
В нашем случае, (a = 10), поэтому:
\[SM = \frac{10\sqrt{3}}{2} = 5\sqrt{3}\]
*Способ 2: Теорема Пифагора*
Рассмотрим прямоугольный треугольник (SMB). В нём:
* (SB = 10) (боковое ребро)
* (BM = \frac{1}{2}BC = 5) (половина стороны основания)
* (SM) – апофема, которую мы ищем
По теореме Пифагора:
\[SB^2 = SM^2 + BM^2\]
\[10^2 = SM^2 + 5^2\]
\[100 = SM^2 + 25\]
\[SM^2 = 100 - 25 = 75\]
\[SM = \sqrt{75} = \sqrt{25 \cdot 3} = 5\sqrt{3}\]
Таким образом, длина апофемы правильной четырехугольной пирамиды равна (5\sqrt{3}).
Ответ: (5\sqrt{3})