天天看点

四面体体积求法

四面体体积求法

四面体(三棱锥)体积 :

四面体体积求法

四面体体积求法

有:

四面体体积求法

不过这是有向的。如果知道那四个顶点,用这个公式即可求出体积。

如果不知道四点仅知道6条边长,就得用下面的方法——欧拉四面体公式

写成行列式:

四面体体积求法

那么有:

四面体体积求法

转置:

四面体体积求法

行列式乘法:

四面体体积求法

其中,

四面体体积求法

因为:

四面体体积求法

所以:

四面体体积求法

有:

四面体体积求法

进一步简化:

四面体体积求法

题目:

HDU 1411

​​http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1411​​

大意:给出6边求出四面体的体积

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cmath>
using namespace std;

int main()
{
    //freopen("cin.txt","r",stdin);
    double p,q,l,r,m,n;
    while(~scanf("%lf%lf%lf%lf%lf%lf",&p,&q,&l,&r,&m,&n)){
        double part1=p*p+q*q-r*r;  //p*p*q*q*l*l;
        double part2=q*q+l*l-n*n;
        double part3=l*l+p*p-m*m;
        double ans=4*p*p*q*q*l*l+part1*part2*part3-q*q*part3*part3-l*l*part1*part1
           -p*p*part2*part2;
        ans=sqrt(ans/144);
        printf("%.4lf\n",ans);
    }
    return 0;
}      

POJ 2208

​​http://poj.org/problem?id=2208​​

用同样的思路此题却过不了了。神奇!!

查阅资料发现,另一种方案可行:

四面体体积求法

设 :

四面体体积求法

有:

S=

四面体体积求法

证明来自:

​​http://wenku.baidu.com/link?url=x-Jy7p-0Iqz75PUSM-iFl4WhXmBY01bFstGCGfmxVCPmUk-pyhTPNB1jmpSSAJaI-jSOlpIs-2dpggmUAZnEN4qwWOYt9By7wuyd446B2SC​​

而要AC的代码也挺奇葩,

样例的计算结果:

1999.9937

AC了

难道这就是所谓的special judge?

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cmath>
using namespace std;

int main()
{
    //freopen("cin.txt","r",stdin);
    double p,q,l,r,m,n;
    while(~scanf("%lf%lf%lf%lf%lf%lf",&p,&q,&l,&r,&m,&n)){
        double A=acos((p*p+q*q-r*r)/(2*p*q));  
        double B=acos((p*p+l*l-m*m)/(2*p*l));
        double R=acos((q*q+l*l-n*n)/(2*q*l));
        double P=(A+B+R)/2;
        double ans=p*q*l/3*sqrt(sin(P)*sin(P-A)*sin(P-B)*sin(P-R));
        printf("%.4lf\n",ans);
    }
    return 0;
}