Thể tích của khối tứ diện khi biết 6 cạnh bởi định thức cấp 4

Giả sử ta có một khối tứ diện, ba cạnh đi qua một đỉnh (giả sử đỉnh A) lần lượt ký hiệu là $a_1, a_2, a_3$.

Quy ước cạnh đối diện với $a_3, a_2, a_1$ lần lượt là $a_4, a_5, a_6$.

Lưu ý ba cạnh $a_1, a_4, a_5$; $quad a_2, a_4, a_6$; $quad a_3, a_5, a_6$ cùng đi qua một đỉnh (liệt kê tuân theo thứ tự, cố gắng nhớ thứ tự này) .

Ta ký hiệu $A_i=a_i^2quad (i=1,2,3,4,5,6)$.

Ta xây dựng định thức cấp 4 sau đây, người ta gọi nó là định thức Caylay-Menger.

Để dễ nhớ chúng tôi viết tuần tự:

$$left|begin{array}{cccc}1 &1&1&1 A_1&bullet&bullet&bullet A_2&bullet&bullet&bullet A_3&bullet&bullet&bulletend{array}right|rightarrow left|begin{array}{cccc}1 &1&1&1 A_1&-A_1&bullet&bullet A_2&bullet&-A_2&bullet A_3&bullet&bullet&-A_3end{array}right|rightarrow left|begin{array}{cccc}1 &1&1&1 A_1&-A_1&bullet&bullet A_2&A_4-A_1&-A_2&bullet A_3&A_5-A_1&bullet&-A_3end{array}right|$$

Nhớ lại nhận xét về $a_1, a_4, a_5$. $$rightarrow left|begin{array}{cccc}1 &1&1&1 A_1&-A_1&A_4-A_2&bullet A_2&A_4-A_1&-A_2&bullet A_3&A_5-A_1&A_6-A_2&-A_3end{array}right|$$ Nhớ lại nhận xét về $a_2, a_4, a_6$.

Cuối cùng nhớ lại nhận xét về $a_3, a_5, a_6$.$$D=left|begin{array}{cccc}1 &1&1&1 A_1&-A_1&A_4-A_2&A_5-A_3 A_2&A_4-A_1&-A_2& A_6-A_3 A_3&A_5-A_1&A_6-A_2&-A_3end{array}right|$$

Định thức này là một số âm và thể tích của khối tứ diện: $$color{blue}{V=sqrt{dfrac{D}{-288}}}$$

Định thức Caylay-Menger (gốc) là một số dương và là định thức cấp 5 (khá dễ nhớ, nhưng vì máy tính Casio fx-880BTG chỉ tính được định thức cấp 4 nên chúng tôi phải thay thế, khó nhớ hơn một chút).

Áp dụng Cho khối tứ diện ABCD có ${color{blue} {AB=5}}, CD=sqrt{10}, {color{blue} {AC=2sqrt2}}, BD=3sqrt3, BC=sqrt{13}, {color{blue}{AD=sqrt{22}}}$. Tính thể tích của khối tứ diện đã cho

Mở một ma trận A cấp 4, nhìn vào hình không gian nhập tuần tự như hình vẽ dưới đây:

Cuối cùng lộ diện ma trận A:

Và thể tích của khối tứ diện:

Nhận xét: Máy tính Casio fx-9860 tính được định thức cấp 5, tuy nhiên nhập vào ma trận cấp 4 sẽ nhanh hơn nhập vào ma trận cấp 5. Ngoài cách nhập trực tiếp ma trận A như trên (hơi khó nhớ) ta có nhập ma trận B và ma trận C như sau (riêng ma trận C chúng tôi nhập tuần tự cho dễ thực hiện): $$B=left(begin{array}{cccc} 1&1&1&1 A_1&-A_1&-A_2&-A_3 A_2&-A_1&-A_2&-A_3 A_3&-A_1&-A_2&-A_3 end{array}right)$$

$$left(begin{array}{cccc} 0&0&0&0 0&0&bullet&bullet 0&bullet&0&bullet 0&bullet&bullet&0 end{array}right)rightarrow C=left(begin{array}{cccc} 0&0&0&0 0&0&A_4&A_5 0&A_4&0&A_6 0&A_5&A_6&0 end{array}right)$$

Nhớ đặt bộ ba $A_4, A_5, A_6$ vào đúng chỗ. Lúc bấy giờ lấy $B+C$ ta được $A$. Cách này có thể thiết lập A nhanh hơn.


(*) Bản quyền bài viết thuộc về SachHay24H.com. Khi chia sẻ, cần phải dẫn link, trích dẫn nguồn đầy đủ về SachHay24h.Com. Mọi hành vi sao chép hoặc trích nguồn, chia sẻ bài viết không đầy đủ đều không được chấp nhận và phải gỡ bỏ.
Go HomePage: Sách Hay 24H hoặc click: Sách hay nhất mọi thời đại, Mua sách online, Bạn đắt giá bao nhiêu, Truyện cổ tích Việt Nam, Mùa xuân nho nhỏ, Tràng giang, Hịch tướng sĩ

Sách cùng danh mục
Xe cơ giới là gì? 3 điều chủ xe cơ giới cần chú ý khi đi đường

Xe cơ giới là gì? 3 điều chủ xe cơ giới cần chú ý khi đi đường

Xe cơ giới là gì? 3 điều chủ xe cơ giới cần chú ý khi đi đường

H3PO4 Là Chất Điện Li Mạnh Hay Yếu? Giải Mã Bản Chất Axit Photphoric

H3PO4 Là Chất Điện Li Mạnh Hay Yếu? Giải Mã Bản Chất Axit Photphoric

Vật lý của phản xạ âm thanh

Vật lý của phản xạ âm thanh

Vật lý của phản xạ âm thanh

The science of siestas

The science of siestas

Tại sao đá trở nên phong hóa? Nguyên nhân phong hóa đá

Tại sao đá trở nên phong hóa? Nguyên nhân phong hóa đá

Quan sát Hình 15.3, hãy cho biết chu trình Calvin gồm mấy giai đoạn đó là những

Quan sát Hình 15.3, hãy cho biết chu trình Calvin gồm mấy giai đoạn đó là những

Sách đọc nhiều nhất
Công thức tọa độ trung điểm (siêu hay)

Công thức tọa độ trung điểm (siêu hay)

Công thức tọa độ trung điểm (siêu hay)

Giáo dục

Giáo dục

Giáo dục

Soạn bài Dương phụ hành Kết nối tri thức                               Ngữ văn lớp 11 trang 107 sách Kết nối tri thức tập 1

Soạn bài Dương phụ hành Kết nối tri thức Ngữ văn lớp 11 trang 107 sách Kết nối tri thức tập 1

Soạn bài Dương phụ hành Kết nối tri thức Ngữ văn lớp 11 trang 107 sách Kết...

Đóng vai người lính kể lại bài thơ Đồng chí của Chính Hữu điểm cao

Đóng vai người lính kể lại bài thơ Đồng chí của Chính Hữu điểm cao

Đóng vai người lính kể lại bài thơ Đồng chí của Chính Hữu điểm cao

Thơ Đường luật là gì (chi tiết nhất)

Thơ Đường luật là gì (chi tiết nhất)

Thơ Đường luật là gì (chi tiết nhất)

Xéo xắt hay Xéo sắc? Từ nào mới đúng để chỉ sự chua ngoa?

Xéo xắt hay Xéo sắc? Từ nào mới đúng để chỉ sự chua ngoa?

Xéo xắt hay Xéo sắc? Từ nào mới đúng để chỉ sự chua ngoa?

Review sách hay, sách hay nên đọc tại Sách Hay 24H.