Articulo de referencia

tetraedro trirectangular

Un tetraedro trirrectangular con su base en verde y su vértice como un disco negro sólido. Se puede construir mediante un octante de coordenadas y un plano que cruza los 3 ejes ...

Un tetraedro trirrectangular con su base en verde y su vértice como un disco negro sólido. Se puede construir mediante un octante de coordenadas y un plano que cruza los 3 ejes alejándose del origen ( x > 0; y > 0; z > 0) y x/a + y/b + z/c < 1.

En geometría , un tetraedro trirrectangular es un tetraedro cuyos tres ángulos que convergen en un vértice son ángulos rectos . Ese vértice se denomina ángulo recto o ápice del tetraedro trirrectangular, y la cara opuesta se llama base . Los tres lados que convergen en ángulo recto se denominan catetos , y la perpendicular que une el ángulo recto con la base se denomina altura del tetraedro (análoga a la altura de un triángulo).

El dibujo de Kepler de un tetraedro regular inscrito en un cubo (a la izquierda) y uno de los cuatro tetraedros trirrectangulares que lo rodean (a la derecha), llenando el cubo.

Un ejemplo de tetraedro trirrectangular es una figura sólida truncada cerca de la esquina de un cubo o un octante en el origen del espacio euclidiano . Kepler descubrió la relación entre el cubo, el tetraedro regular y el tetraedro trirrectangular. [ 1 ]

Solo el gráfico bifurcado de laB3{\displaystyle B_{3}}El grupo de Coxeter afín tiene un dominio fundamental de tetraedro trirrectangular.

Fórmulas métricas

Si las patas tienen longitudes x , y, z, entonces el tetraedro trirrectangular tiene un volumen [ 2 ].

V=incógnitayz6.{\displaystyle V={\frac {xyz}{6}}.}

La altitud h satisface [ 3 ]

1h2=1incógnita2+1y2+1z2.{\displaystyle {\frac {1}{h^{2}}}={\frac {1}{x^{2}}}+{\frac {1}{y^{2}}}+{\frac {1}{z^{2}}}.}

El áreaT0{\displaystyle T_{0}}de la base viene dada por [ 4 ]

T0=incógnitayz2h.{\displaystyle T_{0}={\frac {xyz}{2h}}.}

El ángulo sólido en el vértice recto, desde el cual la cara opuesta (la base) subtiende un octante , tiene una medida de π /2 estereorradianes , un octavo del área de la superficie de una esfera unitaria . 

Teorema de De Gua

Si el área de la base esT0{\displaystyle T_{0}}y las áreas de las otras tres caras (en ángulo recto) sonT1{\displaystyle T_{1}},T2{\displaystyle T_{2}}yT3{\displaystyle T_{3}}, entonces

T02=T12+T22+T32.{\displaystyle T_{0}^{2}=T_{1}^{2}+T_{2}^{2}+T_{3}^{2}.}

Esta es una generalización del teorema de Pitágoras a un tetraedro.

Solución entera

Aristas enteras

Tetraedros trirrectangulares con patas enterasa,b,do{\displaystyle a,b,c}y ladosd=b2+do2,mi=a2+do2,F=a2+b2{\displaystyle d={\sqrt {b^{2}+c^{2}}},e={\sqrt {a^{2}+c^{2}}},f={\sqrt {a^{2}+b^{2}}}}del triángulo base existen, por ejemploa=240,b=117,do=44,d=125,mi=244,F=267{\displaystyle a=240,b=117,c=44,d=125,e=244,f=267}(descubierto en 1719 por Halcke). Aquí hay algunos ejemplos más con lados y patas enteros.

 abcdef

 240 117 44 125 244 267 275 252 240 348 365 373 480 234 88 250 488 534 550 504 480 696 730 746 693 480 140 500 707 843 720 351 132 375 732 801 720 132 85 157 725 732 792 231 160 281 808 825 825 756 720 1044 1095 1119 960 468 176 500 976 1068 1100 1008 960 1392 1460 1492 1155 1100 1008 1492 1533 1595 1200 585 220 625 1220 1335 1375 1260 1200 1740 1825 1865 1386 960 280 1000 1414 1686 1440 702 264 750 1464 1602 1440 264 170 314 1450 1464

Observe que algunos de estos son múltiplos de otros más pequeños. Observe también A031173 .

Caras enteras

Tetraedros trirrectangulares con caras enterasTdo,Ta,Tb,T0{\displaystyle T_{c},T_{a},T_{b},T_{0}}y la altitud h existe, por ejemploa=42,b=28,do=14,Tdo=588,Ta=196,Tb=294,T0=686,h=12{\displaystyle a=42,b=28,c=14,T_{c}=588,T_{a}=196,T_{b}=294,T_{0}=686,h=12}sin oa=156,b=80,do=65,Tdo=6240,Ta=2600,Tb=5070,T0=8450,h=48{\displaystyle a=156,b=80,c=65,T_{c}=6240,T_{a}=2600,T_{b}=5070,T_{0}=8450,h=48}con coprimoa,b,do{\displaystyle a,b,c}.

Véase también

Referencias

  1. Kepler, Johannes (1619). Harmonices Mundi (en latín). pág. 181 . 
  2. Antonio Caminha Muniz Neto (2018). Una excursión por las matemáticas elementales, volumen II: geometría euclidiana . Springer. pág. 437. ISBN  978-3-319-77974-4.Problema 3 de la página 437
  3. Eves, Howard Whitley, "Grandes momentos en matemáticas (antes de 1650)", Asociación Matemática de América , 1983, pág. 41.
  4. Gutiérrez, Antonio, "Fórmulas del triángulo rectángulo"