Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 27. 08. 2010 12:53

Beherit
Zelenáč
Příspěvky: 24
Reputace:   
 

Objem simplexu

Zdravim mam problemek s timto prikladem... nevim jak to resit...

Objem simplexu
A=[1,1,1]
B=[5,3,7]
C=[1,-2,2]
D=[-3,5,-1]

a pak mam jeste u toho urcit vzdalenost bodu A od roviny BCD


diky

Offline

 

#2 27. 08. 2010 13:25 — Editoval Rumburak (27. 08. 2010 13:32)

Rumburak
Místo: Praha
Příspěvky: 8691
Reputace:   502 
 

Re: Objem simplexu

Objem simplexu (= čtyřstěnu) se nedávno řešil zde : http://forum.matweb.cz/viewtopic.php?id=20338  .

Druhá úloha:

V rovině BCD najdeme bod X takový, aby vektor X-A byl kolmý k této rovině (tj. byl násobkem jejího normálového vektoru).
Hledanou vzdáleností pak bude hodnota |X-A| .  Nutno začít sestavením rovnice roviny BCD.

Alternativně: Objem V simplexu ABCD již známe z předchozí úlohy. Tento simplex můžeme chápat jako trojboký jehlan s podstavou BCD, 
jehož výška w je číslo, které hledáme.  Určíme-li obsah S trojúhelníka BCD ,  pak výšku w  vypočítáme ze vzorce  V = (1/3)Sv .

Offline

 

#3 27. 08. 2010 13:32

Beherit
Zelenáč
Příspěvky: 24
Reputace:   
 

Re: Objem simplexu

↑ Rumburak:

Tak ten objem pres ten diskriminant jsem spocetl, ale to s tim vektorem atd. absolutne nechapu :D Prosim o nejaky vysvetleni pro blbce :D Diky

Offline

 

#4 27. 08. 2010 13:47

Rumburak
Místo: Praha
Příspěvky: 8691
Reputace:   502 
 

Re: Objem simplexu

↑ Beherit:
Označme X hledaný bod.   Aby ležel v rovině BCD, musí existovat reálná čísla t, s  taková, že  X - D  = t(B-D) + s (C-D)  neboli

(1)                       X  = D + t(B-D) + s (C-D)  ,

což je parametrická rovnice roviny BCD.  Aby X-A byl kolmý k rovině BCD, musí  být kolmý k vektorům  B-D,  C-D, jimiž je určeno zaměření roviny.
Takže musí být 

(2)                    (X-A)(B-D) = 0 ,  (X-A)(C-D) = 0   

(dva vektory jsou kolmé právě když jejich skalární součin je 0).  Do rovnic (2) dosadíme z (1) za X, tím dostaneme soustavu dvou rovnic
o dvou neznámých t, s.   OK ?

Offline

 

#5 27. 08. 2010 14:04

Beherit
Zelenáč
Příspěvky: 24
Reputace:   
 

Re: Objem simplexu

↑ Rumburak:

ted uz to jako teoreticky chapu, ale kdyz dosadim, tak mi vychazej nejaky kraviny.. hod sem prosim postup toho dosazovani at vidim, kde jsem udelal chybu... diky (;

Offline

 

#6 27. 08. 2010 14:30

Rumburak
Místo: Praha
Příspěvky: 8691
Reputace:   502 
 

Re: Objem simplexu

↑ Beherit:
Vezmu rovnici (X-A)(B-D) = 0 , do které dosadím X  = D + t(B-D) + s(C-D)  a dostanu [D  + t(B-D) + s (C-D) - A](B-D) = 0 ,
to upravím na [(D-A) + t(B-D) + s (C-D)](B-D) = 0 , po skalárním roznásobení vyjde

           (D-A)(B-D) + t(B-D)(B-D) + s(C-D)(B-D) = 0 .

Skalární součiny (D-A)(B-D), (B-D)(B-D), (C-D)(B-D) vypočítám zvlášť  -  výsledkem budou 3 čísla.  Obdobně s druhou rovnicí.

Při numerickém výpočtu může chybu udělat každý, kdyžtak sem pošli ke kontrole svůj postup.

Offline

 

#7 27. 08. 2010 14:52 — Editoval Beherit (27. 08. 2010 15:35)

Beherit
Zelenáč
Příspěvky: 24
Reputace:   
 

Re: Objem simplexu

↑ Rumburak:

tak jsem tam dosadil a vyslo mi neco takovehleho
64t+32s=32
4t+14s=8
36t-18s=0

a z toho jsem spocetl s a t takze s=1/2 a t=1/4

jinak postup dosazeni

-4*8+8*8t+4*8s=0
4*(-2)+(-2)*(-2)t-7*(-2)s=0
0*(-6)+(-6)*(-6)t+3*(-6)s=0

je to tak?

Jinak objem toho simplexu mi vysel 19

Offline

 

#8 27. 08. 2010 16:53 — Editoval Rumburak (27. 08. 2010 16:53)

Rumburak
Místo: Praha
Příspěvky: 8691
Reputace:   502 
 

Re: Objem simplexu

↑ Beherit:

Rovnice   (D-A)(B-D) + t(B-D)(B-D) + s(C-D)(B-D) = 0  mi numericky vyšla (před vykrácením)  -40  +  104 t  + 52 s  =  0 ,
Obdobně rovnice  (D-A)(C-D) + t(B-D)(C-D) + s(C-D)(C-D) = 0                                               -44  +    52 t  + 66 s  =  0 ,

což mi dalo kořeny  s = 3/5 , t = 11/130,  ale  numerické počty mi moc nejdou :-( , tak nevím . To Tvé řešení vypadá věrohodněji.
K simplexu jsem se už nedostal.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson