ベクトルの計算問題(別解)

ベクトルの計算問題(別解)

■問題

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.

■答

四面体の体積は 8

■ヒント

四面体の体積の式を利用

■解説

四面体の体積 V

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