QOJ.ac

QOJ

Límite de tiempo: 2 s Límite de memoria: 2048 MB Puntuación total: 100 No disponible

#7702. 三个球体与一个四面体

Estadísticas

给定一个四面体 $OABC$,其顶点分别为 $O, A, B$ 和 $C$。

存在一个球体 $S_1$(红色,球心为 $Q_1$),内切于该四面体,与每个面 $OAB$(灰色)、$OAC$(棕色)、$OBC$(品红色)和 $ABC$(青色和黑色)的内侧相切。

存在第二个球体 $S_2$(绿色,球心为 $Q_2$),与 $OAB, OAC$ 和 $OBC$ 的(延伸)内侧相切,并与 $ABC$ 的外侧相切。(实际上,对于每个面,都存在这样一个球体,与该面的外侧相切,并与其余延伸面的内侧相切)。

存在第三个较大的球体 $S_3$(蓝色,球心为 $Q_3$),它通过顶点 $A, B$ 和 $C$,且分别与 $S_1$ 和 $S_2$ 相切,使得较小球体的外侧与最大球体的内侧相切(参见下方的图 1,图中展示了两个不同的视角。为了清晰起见,三角形 $ABC$ 在第一张图中为青色,在第二张图中为黑色):

图 1

下图展示了四面体和球体的几个视角。

图 2 展示了沿 $OA$ 方向的视角,左侧显示了与 $OAB$ 和 $OAC$ 相切的两个较小球体。沿 $BC$ 方向的视角显示了与 $OBC$ 相切且位于 $ABC$ 相对两侧的两个较小球体(右侧):

图 2

图 3 展示了 $S_3$ 通过 $A, B$ 和 $C$ 且与 $S_1$ 和 $S_2$ 相切的情况。左侧是垂直于三角形 $A, B, Q_3$ 平面的视角,显示了 $S_3$ 通过 $A$ 和 $B$。中间是垂直于三角形 $A, C, Q_3$ 平面的视角,显示了 $S_3$ 通过 $A$ 和 $C$。右侧是垂直于三角形 $Q_1, Q_2, Q_3$(三个球体的球心)平面的视角,显示了 $S_1$ 和 $S_2$ 与 $S_3$ 的内侧相切。

图 3

编写一个程序,输入顶点 $O, A, B$ 和 $C$,计算大球体的球心和半径(这需要先求出另外两个球体)。

$O$ 为原点 $(0,0,0)$。$A$ 位于正 $x$ 轴上 $(Ax,0,0)$,$B$ 位于 $xy$ 平面上 $(Bx,By,0)$,$C$ 位于第一卦限 $(Cx,Cy,Cz)$。$Ax, By$ 和 $Cz$ 严格大于零,其余坐标值非负。

输入格式

输入包含一行,按顺序给出六个双精度浮点数 $Ax, Bx, By, Cx, Cy$ 和 $Cz$(如上所述),其中 $(0 < Ax, By, Cz \le 10)$ 且 $(0 \le Bx, Cx, Cy \le 10)$。

输出格式

输出一行,包含四个保留四位小数的浮点数:大球体的 $center_x, center_y, center_z$ 和 $radius$。

样例

样例输入 1

2 3 2 3 1 4

样例输出 1

2.8563 0.8218 1.8305 2.1816

样例输入 2

1 0 2 0 0 3

样例输出 2

1.0000 1.2500 1.6667 2.0833

Discussions

About Discussions

The discussion section is only for posting: General Discussions (problem-solving strategies, alternative approaches), and Off-topic conversations.

This is NOT for reporting issues! If you want to report bugs or errors, please use the Issues section below.

Open Discussions 0
No discussions in this category.

Issues

About Issues

If you find any issues with the problem (statement, scoring, time/memory limits, test cases, etc.), you may submit an issue here. A problem moderator will review your issue.

Guidelines:

  1. This is not a place to publish discussions, editorials, or requests to debug your code. Issues are only visible to you and problem moderators.
  2. Do not submit duplicated issues.
  3. Issues must be filed in English or Chinese only.
Active Issues 0
No issues in this category.
Closed/Resolved Issues 0
No issues in this category.