برای محاسبهی حجم و مساحت کل هرم منتظم با قائده مربع، ابتدا اطلاعات داده شده را خلاصه میکنیم:
- ارتفاع هرم \( h = 12 \) واحد
- ارتفاع هر وجه جانبی (طول هر وجه جانبی) \( l = 13 \) واحد
### 1. محاسبهی حجم هرم
حجم هرم با فرمول زیر محاسبه میشود:
\[
V = \frac{1}{3} \times A_{قاعدة} \times h
\]
که در آن \( A_{قاعدة} \) مساحت سطح پایه است. در اینجا پایه هرم یک مربع است. برای محاسبه \( A_{قاعدة} \) نیاز به محاسبهی طول ضلع مربع داریم.
برای یافتن طول ضلع مربع، از مثلث قائمهای که ارتفاع هرم و نیمهی ضلع پایه را به هم وصل میکند استفاده میکنیم. اگر \( a \) طول ضلع مربع باشد، از مثلث قائم الزاویه داریم:
\[
l^2 = h^2 + \left(\frac{a}{2}\right)^2
\]
جایگزینی مقادیر:
\[
13^2 = 12^2 + \left(\frac{a}{2}\right)^2
\]
\[
169 = 144 + \left(\frac{a}{2}\right)^2
\]
\[
\left(\frac{a}{2}\right)^2 = 169 - 144 = 25
\]
\[
\frac{a}{2} = 5 \quad \Rightarrow \quad a = 10
\]
حالا میتوانیم مساحت پایه را محاسبه کنیم:
\[
A_{قاعدة} = a^2 = 10^2 = 100
\]
حالا با استفاده از فرمول حجم:
\[
V = \frac{1}{3} \times 100 \times 12 = \frac{1200}{3} = 400
\]
بنابراین، حجم هرم \( V = 400 \) واحد مکعب است.
### 2. محاسبهی مساحت کل هرم
مساحت کل هرم برابر است با مجموع مساحت پایه و مساحت کل وجوه جانبی.
- مساحت پایه تاکنون محاسبه شده است: \( A_{قاعدة} = 100 \)
#### مساحت هر وجه جانبی
هر وجه جانبی هرم یک مثلث است که قاعدهاش برابر با \( a \) و ارتفاعش برابر با \( l \) است.
مساحت یک مثلث برابر است با:
\[
A_{مثلث} = \frac{1}{2} \times قاعده \times ارتفاع = \frac{1}{2} \times a \times l
\]
پس:
\[
A_{مثلث} = \frac{1}{2} \times 10 \times 13 = 65
\]
از آنجا که هرم دارای 4 وجه جانبی است، مساحت کل وجوه جانبی برابر است با:
\[
A_{جانبی} = 4 \times 65 = 260
\]
#### مساحت کل هرم
حالا مساحت کل هرم را محاسبه میکنیم:
\[
A_{کل} = A_{قاعدة} + A_{جانبی} = 100 + 260 = 360
\]
### نتیجه
- حجم هرم: \( 400 \) واحد مکعب
- مساحت کل هرم: \( 360 \) واحد مربع
بنابراین پاسخ نهایی به این شکل است:
- حجم: \( 400 \) واحد مکعب
- مساحت کل: \( 360 \) واحد مربع