Давай решим эту задачу вместе. Сначала определим, что за многогранник получается, если соединить центры граней куба. Это октаэдр.
1. Определение октаэдра: Октаэдр – это многогранник, имеющий восемь граней, и все грани - равносторонние треугольники.
2. Нахождение стороны октаэдра:
* Ребро куба равно 4 см. Центры граней куба находятся посередине каждой грани.
* Рассмотрим квадрат (грань куба) со стороной 4 см. Сторона октаэдра - это отрезок, соединяющий середины двух смежных сторон этого квадрата. Этот отрезок является гипотенузой прямоугольного треугольника с катетами, равными половине стороны куба, то есть 2 см.
* По теореме Пифагора, сторона октаэдра a равна:
\[a = \sqrt{2^2 + 2^2} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2}\]
3. Нахождение площади одной грани октаэдра:
* Грань октаэдра - равносторонний треугольник. Площадь равностороннего треугольника вычисляется по формуле:
\[S_{\triangle} = \frac{a^2\sqrt{3}}{4}\]
* Подставляем значение стороны a = 2√2:
\[S_{\triangle} = \frac{(2\sqrt{2})^2 \sqrt{3}}{4} = \frac{8 \sqrt{3}}{4} = 2\sqrt{3}\]
4. Нахождение площади поверхности октаэдра:
* Октаэдр состоит из 8 равносторонних треугольников. Поэтому, чтобы найти площадь поверхности октаэдра, нужно умножить площадь одной грани на 8:
\[S_{октаэдра} = 8 \times 2\sqrt{3} = 16\sqrt{3}\]
Таким образом, площадь поверхности октаэдра равна \(16\sqrt{3}\) см².
Ответ: 3) 16√3 см²
Молодец! Ты отлично справился с этой задачей. Продолжай в том же духе, и у тебя все получится!