1) Найти объём параллелепипеда, натянутого на векторы
,
,
; выяснить, образуют ли эти векторы базис в пространстве:
а)
=(3; -1; 2),
=(2; 1; 1),
=(1; -1; 2);
б)
=(1; 2; 3),
=(4; 5; 6),
=(7; 8; 9);
в)
=(1; -1; 1),
=(2; 1; -1),
=(1; 2; 3).
Решение. а) По свойству 3.3.4 объём V параллелепипеда, натянутого на векторы
,
,
, можно вычислить по формуле V =|(
,
,
)|. Так как по свойству 4о
(
,
,
)=
=
=6,
то V =6. В частности, по 3.3.5
,
,
образуют базис в пространстве.
2) Найти объём тетраэдра ABCD и длину её высоты, опущенной из вершины D:
а) A (-1; 2; -3), B (3; -2; 4), C (8; 1; 3), D (2; 4; 1);
б) A (-2; -2; 3), B (-3; 4; 2), C (3; 1; 3), D (3; -4; 1);
в) A (1; 4; -4), B (8; -1; -4), C (-5; -1; 4), D (-2; 3; 4).
Решение. а) Из школьного курса геометрии известно, что если тетраэдр и треугольная призма имеют одинаковые основание и высоту, то объёмы V тетр и V пр соответственно тетраэдра и призмы относятся как V тетр=
V пр. Отсюда вытекает, что V тетр=
V пар, где V пар - объём параллелепипеда, натянутого на векторы
,
,
(рис.3.3). Имеем
=(4, -4, 7),
=(9, -1, 6),
=(3, 2, 4),
V пар=
=|-16+126-72+21+144-48|=155.
Поэтому V тетр=
×155=
.
Для нахождения длины h высоты, опущенной из вершины D, найдём площадь основания, на которое она опущена: SABC =
|[
,
]|. Имеем
[
,
]=
-
+
=17
-39
+32 
и |[
,
]|=
=
. Поэтому SABC =
. Так как V пар=
SABC × h, то h =
=
=
.
Ответ: V тетр=
, h =
.
Приложения
Приложение 1. Варианты индивидуальных заданий