四面体的六条棱长求体积公式
-
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
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
p>
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)