Для решения задачи сначала найдем ширину прямоугольника, который служит основанием пирамиды. Пусть ширина прямоугольника равна ( b ). Известно, что длина одной стороны прямоугольника равна 15 см, а длина диагонали равна 24 см.
По теореме Пифагора для прямоугольника имеем:
[
15^2 + b^2 = 24^2
]
Решим это уравнение:
[
225 + b^2 = 576
]
[
b^2 = 576 - 225 = 351
]
[
b = \sqrt{351}
]
Теперь у нас есть размеры основания пирамиды: 15 см и (\sqrt{351}) см.
Далее, чтобы найти высоту пирамиды, воспользуемся информацией о том, что боковое ребро наклонено к основанию под углом 45 градусов.
Пусть высота пирамиды равна ( h ). Так как боковое ребро наклонено под углом 45 градусов, то треугольник, образованный высотой ( h ), половиной диагонали основания и боковым ребром, является равнобедренным прямоугольным треугольником (поскольку угол между высотой и диагональю составляет 45 градусов).
Сначала найдем длину диагонали основания:
[
d = \sqrt{15^2 + (\sqrt{351})^2} = \sqrt{576} = 24 \text{ см}
]
Половина диагонали основания равна ( \frac{24}{2} = 12 ) см.
Так как треугольник равнобедренный и прямоугольный, то:
[
h = 12 \text{ см}
]
Теперь найдем объем пирамиды. Формула для объема пирамиды:
[
V = \frac{1}{3} \times \text{площадь основания} \times \text{высоту}
]
Площадь основания (прямоугольника) равна:
[
S = 15 \times \sqrt{351}
]
Подставим значения в формулу объема:
[
V = \frac{1}{3} \times 15 \times \sqrt{351} \times 12
]
[
V = 60 \times \sqrt{351}
]
Таким образом, объем пирамиды составляет ( 60 \times \sqrt{351} ) кубических сантиметров.