一个神秘的立方体外星飞船出现在多伦多上空!在本题中,多伦多被视为三维空间中一个平行于 $xz$ 平面且位于 $y = -3$ km 处的平面。该外星飞船是一个边长为 $1$ km 的实心立方体,中心位于 $(0 \text{ km}, 0 \text{ km}, 0 \text{ km})$,其八个角位于 $(\pm 0.5 \text{ km}, \pm 0.5 \text{ km}, \pm 0.5 \text{ km})$。飞船在平面上投下了阴影;形式上,阴影是立方体在平面上的正交投影。(我们认为太阳位于多伦多平面上方沿 $y$ 轴无限远处的点。)
军方愿意容忍这艘飞船,只要外星人满足他们的官僚要求:阴影覆盖平面的面积必须与 $A \text{ km}^2$ 足够接近(具体定义见“输出格式”部分)。他们聘请了身为几何语言学专家的你,将这一要求传达给外星人。在目前的交流中,你已经了解到飞船的大小不能改变,飞船的中心不能移动,但飞船可以在原地进行任意旋转。
请找到一种方法,让外星人旋转飞船,使得阴影面积接近 $A$。请用三个点来表示你的旋转:任意三个非对立面的中心。
输入格式
第一行包含测试用例的数量 $T$。接下来是 $T$ 个测试用例;每个测试用例包含一行,给出一个有理数 $A$,即所需的阴影面积(单位为 $\text{km}^2$),小数点后恰好有六位数字。
保证对于本题中允许的 $A$ 值,总有一种旋转飞船的方式能满足要求。
输出格式
对于每个测试用例,首先输出一行 Case #x:,其中 $x$ 是测试用例编号(从 $1$ 开始)。然后,再输出三行,每行包含三个有理数:即你所提供的三个面中心之一的 $x, y, z$ 坐标。你可以使用小数(例如 0.000123456)或科学计数法(例如 1.23456e-4)。
你的答案被认为是正确的,当且仅当以下所有条件成立:
- 每个点到原点的距离(单位为 $\text{km}$)必须在 $0.5 - 10^{-6}$ 到 $0.5 + 10^{-6}$ 之间(包含边界)。
- 连接原点到每个点的线段之间的夹角(单位为弧度)必须在 $\pi/2 - 10^{-6}$ 到 $\pi/2 + 10^{-6}$ 之间(包含边界)。
- 阴影面积(单位为 $\text{km}^2$),通过将所有 $8$ 个顶点投影到 $y = -3$ 平面上并计算这些投影点的凸包面积得出,必须在 $A - 10^{-6}$ 到 $A + 10^{-6}$ 之间(包含边界)。我们将通过 $\pm p_1 \pm p_2 \pm p_3$ 计算顶点(即对于每个 $p_i$,我们使用向量加法加上 $p_i$ 或 $-p_i$),其中 $p_1, p_2, p_3$ 是你提供的面中心。
请注意,你可能需要输出小数点后超过 $6$ 位数字,以确保通过上述检查。如果存在多个可接受的答案,你可以输出其中任何一个。
数据范围
$1 \le T \le 100$。
测试集 1(可见)
$1.000000 \le A \le 1.414213$
测试集 2(隐藏)
$1.000000 \le A \le 1.732050$
样例
输入 1
2 1.000000 1.414213
输出 1
Case #1: 0.5 0 0 0 0.5 0 0 0 0.5 Case #2: 0.3535533905932738 0.3535533905932738 0 -0.3535533905932738 0.3535533905932738 0 0 0 0.5
说明
在样例 1 中,无需旋转立方体;由于其两个面已经平行于平面,立方体投下的阴影已经是一个边长为 $1$ 的正方形。
在样例 2 中,一种可能的解决方案是告诉外星人将立方体绕 $x = y = 0$ 线旋转 $45$ 度,从而产生一个尺寸为 $1$ 和 $\sqrt{2}$ 的矩形阴影。
以下粗略图像展示了样例 1 和样例 2 的立方体及其阴影。图中显示了太阳以示清晰,但请记住,它实际上是沿 $y$ 轴无限远处的点。