四面体体积求法

四面体体积求法_第1张图片

四面体(三棱锥)体积 :

有:

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:

那么有:

转置:

行列式乘法:

其中,
因为:

所以:

有:

进一步简化:


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!!
难道是精度要求更高吗?
查阅资料发现,另一种方案可行:
四面体体积求法_第2张图片
设 :

有:
S=
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;
}



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