点 A − 1 , − 1 , 1 , 点 B − 1 , 3 , − 1 , 点 C 1 , 3 , − 2 , 点 D 3 , 3 , 3 を頂点とする四面体の体積を求めよ.
四面体の体積は 8
四面体の体積の式を利用
四面体の体積 V は
V = 1 6 AB → ⋅ AC → × AD →
である.
AB → = − 1 , 3 , − 1 − − 1 , − 1 , 1 = 0 , 4 , − 2
AC → = − 1 , 3 , − 1 − 1 , 3 , − 2 = − 2 , 0 , 1
AD → = − 1 , 3 , − 1 − 3 , 3 , 3 = − 4 , 0 , − 4
よって
AC → × AD → = − 2 , 0 , 1 × − 4 , 0 , − 4 = 0 , − 12 , 0
a → = ( a x , a y , a z ) , b → = ( b x , b y , b z ) のとき
外積: a → × b → = ( a y b z − a z b y , a z b x − a x b z , a x b y − a y b x )
より
x 成分 = 0 ⋅ − 4 − 1 ⋅ 0 = 0
y 成分 = 1 ⋅ − 4 − − 2 ⋅ − 4 = − 12
z 成分 = − 2 ⋅ 0 − 0 ⋅ − 4 = 0
AB → ⋅ AC → × AD → = 0 , 4 , − 2 ⋅ 0 , − 12 , 0 = 0 − 48 + 0 = − 48
したがって
V = 1 6 − 48 = 8
となる.
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最終更新日: 2025年10月23日