■等面単体の体積(その73)
h=nV/S
Sを各座標軸に射影して,S0,S1,・・・,Snとすれば
S^2=S0^2+S1^2+・・・+Sn^2
すなわち,ファウルハーバーの定理=(n+1)平方の定理が成り立つ.各Sjは小行列式の絶対値として計算できる.
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[Q]3辺の長さが2,√3,√3であるテトラパック(等面四面体)の体積は?
等面四面体を直方体(a,b,c)に内接させる.
a^2+b^2=4
b^2+c^2=3
c^2+a^2=3
より,
a^2=2,b^2=2,c^2=1
V=abc−4abc/6=abc/3=2/3
すなわち,この等面四面体は√2×√2×1の直方体に内接する(体積2).
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この例でいえば
S^2=(ab/2)^2+(bc/2)^2+(ca/2)^2
=1+1/2+1/2=2
h=3V/S=2/√2=√2
V/S=2/3√2
一方,サマーヴィルの公式は
2^3(3!)^2V^2=行列式1
2^2(2!)^2S^2=行列式2
行列式1/行列式2=2・9・(V/S)^2=4 (OK)
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