Для решения задачи найдем полную площадь поверхности правильной шестиугольной призмы, для чего необходимо определить площадь ее оснований и боковой поверхности.
- Найдем площадь одного основания.
Основание правильной шестиугольной призмы является правильным шестиугольником. Площадь правильного шестиугольника со стороной (a) может быть найдена с помощью формулы:
[ S_{\text{осн}} = \frac{3 \sqrt{3}}{2} a^2 ]
Подставим значение стороны (a = 6) см:
[ S_{\text{осн}} = \frac{3 \sqrt{3}}{2} \cdot 6^2 = \frac{3 \sqrt{3}}{2} \cdot 36 = 54 \sqrt{3} \, \text{см}^2 ]
- Найдем высоту призмы.
Большая диагональ призмы — это диагональ, соединяющая противоположные вершины двух оснований. В правильной шестиугольной призме большая диагональ также является диагональю правильного шестиугольника, проходящей через его центр. Длина такой диагонали равна удвоенной стороне шестиугольника:
[ d = 2a = 2 \cdot 6 = 12 \, \text{см} ]
Так как большая диагональ призмы образует с основанием угол (30^\circ), то высоту призмы (h) можно найти, используя тригонометрические соотношения. В данном случае:
[ \cos 30^\circ = \frac{h}{d} ]
Подставим известные значения:
[ \cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2} ]
[ \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{h}{12} ]
[ h = 12 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 6 \sqrt{3} \, \text{см} ]
- Найдем площадь боковой поверхности.
Боковая поверхность правильной шестиугольной призмы состоит из шести прямоугольников, высота которых равна (h), а ширина — стороне основания (a). Площадь одного прямоугольника:
[ S_{\text{прям}} = a \cdot h = 6 \cdot 6 \sqrt{3} = 36 \sqrt{3} \, \text{см}^2 ]
Площадь всей боковой поверхности:
[ S{\text{бок}} = 6 \cdot S{\text{прям}} = 6 \cdot 36 \sqrt{3} = 216 \sqrt{3} \, \text{см}^2 ]
- Найдем полную площадь поверхности призмы.
Полная площадь поверхности призмы складывается из двух оснований и боковой поверхности:
[ S{\text{полн}} = 2 \cdot S{\text{осн}} + S{\text{бок}} ]
[ S{\text{полн}} = 2 \cdot 54 \sqrt{3} + 216 \sqrt{3} = 108 \sqrt{3} + 216 \sqrt{3} = 324 \sqrt{3} \, \text{см}^2 ]
Таким образом, полная площадь поверхности правильной шестиугольной призмы равна (324 \sqrt{3}) квадратных сантиметров.