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平行六面體


Parallelepiped

在三維空間中,平行六面體是一個稜柱,其面都是平行四邊形。設 ABC 是定義三維平行六面體的基向量。那麼,平行六面體的體積標量三重積給出

V_(parallelepiped)=|A·(BxC)|
(1)
=|C·(AxB)|
(2)
=|B·(CxA)|.
(3)

n 維空間中,平行六面體是由 n向量 v_1, ..., v_n 在實數向量空間張成多胞形

 span(v_1,...,v_n)=t_1v_1+...+t_nv_n,
(4)

其中 t_i in [0,1] 對於 i=1, ..., n。在通常的解釋中,向量空間被視為歐幾里得空間,並且這個平行六面體的容積由下式給出

 abs(det(v_1,...,v_n)),
(5)

其中行列式的符號被認為是平行六面體“定向體積”的“方向”。

給定 k 個向量 v_1, ..., v_kn 維空間中,它們的凸包(以及零向量

 {sum_(i)t_iv_i:0<=t_i<=1}
(6)

被稱為平行六面體,推廣了平面中平行四邊形的概念,或者更確切地說,是它的內部。如果向量的數量等於維度,則

 A=(v_1...v_k)
(7)

是一個方陣,平行六面體的體積由 |detA| 給出,其中 A 的列由向量 v_i 給出。更一般地,平行六面體的 k 維體積由 |detA^(T)A|^(1/2) 給出。

當向量是切向量時,平行六面體表示一個無窮小的 k體積元素。對這個體積積分可以得到 n 維空間中 k 維物體的體積公式。更本質地,平行六面體對應於外代數 Lambda^kR^n 的一個可分解元素。


參見

長方體, 行列式, 微分 k-形式, 外代數, 平行四邊形, 稜柱臺, 菱面體, 體積元素, 體積積分, zonotope

此條目的部分內容由 Todd Rowland 貢獻

使用 探索

請引用為

Rowland, ToddWeisstein, Eric W. “平行六面體。” 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/Parallelepiped.html

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