四面体的六条棱长求体积公式

温柔似野鬼°
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2021年02月11日 21:34
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2021年2月11日发(作者:梅纳)


欧拉四面体求积公式



问题内容:


历史上欧拉提出了这样一个问题:


如何用四面体的六条棱长去表示

< p>
它的体积。试用矢量代数知识来解决这个问题。并计算棱长分别为


10


米,


15


米,


12


米,


14


米,


13


米,


11


米的四面体形状的花岗岩 巨石的体积。



问题应用背景



几何



涉及的知识点



(知识点的标准说法< /p>


参见知识框架结构图)



知识点一:



知识点二:



矢量的数量积



矢量的向量积



解题方法



(解题思路、解题提


示、解题要点等)



用六条棱长表示的四面体体积公式



内 容:将四面体放入直角坐标系内,利用矢量混合积的几


何意义及坐标运算公式,


结合矢量数量积的坐标运算公式、


定义及余弦定理得到用六条棱长表示的 四面体体积公式。




解题过程



(详细过程)



第一步:建立直角坐标 系,设


A


,


B


,


C


三点的坐标分别为


和


,并设四面体


的


六条棱长分


别为



。











第二步:



由空间解析几何知,该四面 体的体积


V


等于以矢


量


为棱的平行六面体的体积的


,


即




将上式平方后得



V=



由于行列式转置后其值不变,将 第二个行列式进行转值后再相乘,


得



V


=



=


(1)



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