Для нахождения площади полной поверхности цилиндра, нам нужно учитывать как площадь боковой поверхности, так и площадь двух оснований.
Дано:
- Площадь основания цилиндра ( S_{\text{основания}} = 16\pi ) дм².
- Найдем радиус основания ( r ):
Из формулы площади круга ( S = \pi r^2 ) можем выразить радиус:
[ S = \pi r^2 ]
[ 16\pi = \pi r^2 ]
Разделим обе стороны уравнения на (\pi):
[ r^2 = 16 ]
[ r = \sqrt{16} ]
[ r = 4 \text{ дм} ]
- Найдем высоту цилиндра ( h ):
Поскольку осевым сечением цилиндра является квадрат, диагональ этого квадрата равна диаметру основания цилиндра. Диагональ квадрата ( d ) можно выразить через сторону квадрата ( a ), используя теорему Пифагора:
[ d = a\sqrt{2} ]
В нашем случае:
[ d = 2r ]
[ 2r = a\sqrt{2} ]
Подставим значение радиуса ( r ):
[ 2 \cdot 4 = a\sqrt{2} ]
[ 8 = a\sqrt{2} ]
Разделим обе стороны уравнения на (\sqrt{2}):
[ a = \frac{8}{\sqrt{2}} ]
Упростим дробь:
[ a = \frac{8\sqrt{2}}{2} ]
[ a = 4\sqrt{2} \text{ дм} ]
Таким образом, высота цилиндра ( h ) равна стороне квадрата ( a ):
[ h = 4\sqrt{2} \text{ дм} ]
- Найдем площадь боковой поверхности цилиндра ( S_{\text{боковой}} ):
Площадь боковой поверхности цилиндра вычисляется по формуле:
[ S{\text{боковой}} = 2\pi r h ]
Подставим известные значения ( r ) и ( h ):
[ S{\text{боковой}} = 2\pi \cdot 4 \cdot 4\sqrt{2} ]
[ S_{\text{боковой}} = 32\pi\sqrt{2} \text{ дм}^2 ]
- Найдем площадь полной поверхности цилиндра ( S_{\text{полной}} ):
Площадь полной поверхности цилиндра состоит из площади двух оснований и площади боковой поверхности:
[ S{\text{полной}} = 2S{\text{основания}} + S{\text{боковой}} ]
Подставим известные значения:
[ S{\text{полной}} = 2 \cdot 16\pi + 32\pi\sqrt{2} ]
[ S_{\text{полной}} = 32\pi + 32\pi\sqrt{2} \text{ дм}^2 ]
Таким образом, площадь полной поверхности цилиндра равна:
[ S_{\text{полной}} = 32\pi (1 + \sqrt{2}) \text{ дм}^2 ]