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地特三等申論題 106年 [電力工程] 工程數學

第 二 題

📖 題組:
三維空間中的四點 O、A、B、C 的座標分別為(2, 0, 2)、(-3, 1, 0)、(1, 1, 4)、(5, 2, -4),求解: (一)以 O、A、B 三點為頂點所構成的三角形面積。(5 分) (二)以 O、A、B、C 四點為頂點所構成的四面體體積。(5 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (二)

以 O、A、B、C 四點為頂點所構成的四面體體積。(5 分)

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四面體的體積可透過純量三重積(Scalar Triple Product)來求得。三個向量的純量三重積絕對值等於其所張出之平行六面體體積,四面體體積則為其六分之一。

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【解題思路】利用純量三重積求四面體體積 【詳解】 已知 $C(5, 2, -4)$,接續(一)之結果。

小題 (一)

以 O、A、B 三點為頂點所構成的三角形面積。(5 分)

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這是一道基礎的向量幾何題。計算三角形面積的解題關鍵是利用外積(Cross Product)的幾何意義:兩向量外積的長度等於由這兩向量張出的平行四邊形面積,因此三角形面積為其一半。

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【解題思路】利用向量外積求三角形面積 【詳解】 已知四點座標:$O(2, 0, 2)$、$A(-3, 1, 0)$、$B(1, 1, 4)$

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