Чтобы решить эту задачу, давайте сначала разберёмся с основными понятиями и формулами, связанными с треугольной призмой.
Правильная треугольная призма — это призма, основание которой является правильным треугольником. Площадь поверхности такой призмы состоит из двух частей: площади боковой поверхности и площади двух оснований.
Площадь боковой поверхности: Это сумма площадей всех боковых граней. Если высота призмы равна ( h ), а сторона основания (правильный треугольник) равна ( a ), то каждая боковая грань — это прямоугольник со сторонами ( a ) и ( h ). Поскольку таких граней три, площадь боковой поверхности равна ( 3ah ).
Площадь основания: Площадь одного правильного треугольника со стороной ( a ) равна ( \frac{\sqrt{3}}{4}a^2 ). Поскольку оснований два, их общая площадь равна ( 2 \times \frac{\sqrt{3}}{4}a^2 = \frac{\sqrt{3}}{2}a^2 ).
Таким образом, полная площадь поверхности призмы, ( S ), равна сумме площадей боковой поверхности и двух оснований:
[ S = 3ah + \frac{\sqrt{3}}{2}a^2. ]
Теперь, если все ребра призмы увеличить в три раза, то новая сторона основания станет ( 3a ), а новая высота станет ( 3h ).
Новая площадь боковой поверхности:
[
3 \times (3a) \times (3h) = 27ah.
]
Новая площадь основания:
[
2 \times \frac{\sqrt{3}}{4}(3a)^2 = 2 \times \frac{\sqrt{3}}{4} \times 9a^2 = \frac{9\sqrt{3}}{2}a^2.
]
Следовательно, новая полная площадь поверхности призмы будет:
[ S' = 27ah + \frac{9\sqrt{3}}{2}a^2. ]
Поскольку каждое ребро увеличивается в три раза, площадь поверхности увеличивается пропорционально квадрату коэффициента увеличения, то есть в ( 3^2 = 9 ) раз. Из условия задачи мы знаем, что первоначальная площадь поверхности была равна 6. Таким образом, новая площадь поверхности будет:
[ S' = 9 \times 6 = 54. ]
Таким образом, если все ребра правильной треугольной призмы увеличить в три раза, площадь поверхности призмы станет равной 54.