■サマーヴィルの公式と三角錐(その5)
[1]平行四辺形の面積
a1=(a11,a12),a2=(a21,a22)
S=abs(det|a1,a2|)=|a11,a12|
|a21,a22|
S^2=|(a1,a1),(a1,a2)|
|(a2,a1),(a2,a2)|
[2]三角形の面積
2S=|a11,a12|
|a21,a22|
4S^2=|(a1,a1),(a1,a2)|
|(a2,a1),(a2,a2)|
辺の長さ所与の場合の公式に変えると4倍
16S^2=|0,d01^2,d02^2,1|
|d10^2,0,d12^2,1|
|d20^2,d21^2,0,1|
|1 , 1,1,0|
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[3]平行六面体の体積
V=abs(det|a1,a2,a3|)=|a11,a12,a13|
|a21,a22,a23|
|a31,a32,a33|
V^2=|(a1,a1),(a1,a2),(a1,a3)|
|(a2,a1),(a2,a2),(a2,a3)|
|(a3,a1),(a3,a2),(a3,a3)|
[4]四面体の体積
6V,36V^2
辺の長さ所与の場合の公式に変えると8倍
288V^2=|0,d01^2,d02^2,d03^2,1|
|d10^2,0,d12^2,d13^2,1|
|d20^2,d21^2,0,d23^2,1|
|d30^2,d31^2,d32^2,0,1|
|1 ,1 ,1 ,1,0|
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[まとめ]ヘロンの公式を一般化した行列式
n=2の場合,2^2(2!)^2S^2
n=3の場合,2^3(3!)^2V^2
n=nの場合,2^n(n!)^2V^2
これで,h0=nV/Sで高さを求めることができる.
[1]行列式で求めたものは288V^2
[2]行列式で求めたものは16S^2
[3]h0=3(行列式/288・16/行列式)^1/2
[4]h0=3(行列式/行列式/18)^1/2
一般に
[5]h0=n(行列式/行列式/2n^2)^1/2
[6]h0=(行列式/行列式)^1/2/√2
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