【Mathematica入门】计算正四面体的坐标

 时间:2026-02-14 13:44:08

1、我们假设正四面体的底面位于x0y平面的单位圆里面,且其中一个顶点是{1,0,0},下面的代码给出了这三个顶点的坐标:

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

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2、假设第四个顶点是{x,y,z},那么,通过解方程,可以算出其具体值:

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

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3、有两个解,只需要选择其中一个,就可以成为正四面体的第四个顶点:

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

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4、这个正四面体的中心坐标:

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

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5、如果选择正四面体中心到底面三个顶点的向量为新的基,那么,第四个顶点的坐标可以表示为{-1,-1,-1}:

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

p={x,y,z};

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

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