【Mathematica入门】计算正四面体的坐标

在Mathematica里面,怎么给出正四面体的顶点坐标?本文,给出一种计算方法,或者说是计算过程。

工具/原料

  • 电脑
  • Mathematica

方法/步骤

  1. 1

    我们假设正四面体的底面位于x0y平面的单元圆内里,且此中一个极点是{1,0,0},下面的代码给出了这三个极点的坐标:

    a=Join[ReIm[E^(2*#*I*Pi/3)],{0}]&/@{0,1,2}

    def72c6c576699cf7f1516d6a885e036e3915e9f.jpg?x-bce-process=image%2Fresize%2Cm_lfit%2Cw_500%2Climit_1%2Fformat%2Cf_auto%2Fquality%2Cq_80
  2. 2

    假设第四个极点是{x,y,z},那么,经由过程解方程,可以算出其详细值:

    sol=Solve[({x,y,z}-# ).({x,y,z}-# )==3&/@a,{x,y,z}]

    31097f43d7d4483188adcf12d40f822b75ee519f.jpg?x-bce-process=image%2Fresize%2Cm_lfit%2Cw_500%2Climit_1%2Fformat%2Cf_auto%2Fquality%2Cq_80
  3. 3

    有两个解,只需要选择此中一个,就可以当作为正四面体的第四个极点:

    a=Join[a,{{x,y,z}}/.sol[[2]]]

    4a594f2c8cf1d8a7b075713146e34b2c57ee479f.jpg?x-bce-process=image%2Fresize%2Cm_lfit%2Cw_500%2Climit_1%2Fformat%2Cf_auto%2Fquality%2Cq_80
  4. 4

    这个正四面体的中间坐标:

    center=(Plus@@a)/Length[a]

    3b8fb4d7726b0ce2c0a10dbaef781423bfb9b69f.jpg?x-bce-process=image%2Fresize%2Cm_lfit%2Cw_500%2Climit_1%2Fformat%2Cf_auto%2Fquality%2Cq_80
  5. 5

    要是选择正四面体中间到底面三个极点的标的目的量为新的基,那么,第四个极点的坐标可以暗示为{-1,-1,-1}:

    b=Simplify[#-center]&/@a;

    p={x,y,z};

    sol1=Solve[Plus@@(p[[#]]*b[[#]]&/@{1,2,3})==b[[4]],p]

    87645f93cee8b004e05de8ba79260d9a300ea99f.jpg?x-bce-process=image%2Fresize%2Cm_lfit%2Cw_500%2Climit_1%2Fformat%2Cf_auto%2Fquality%2Cq_80END

注重事项

  • 以步调5内里的新的基,怎么给出正四面体群的扭转矩阵暗示?
  • 发表于 2022-08-23 21:32
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