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10.
一長方體內部對角線到三條與他不相交的稜之間的最短距離分別為\(\displaystyle 2\sqrt{5},\frac{30}{\sqrt{13}},\frac{15}{\sqrt{10}}\),試求此長方體的體積。
[解答]
假設長方體三個不同方向的邊長分別為 \( a, b, c \)
計算三組歪斜距離可得 \(\displaystyle \frac{bc}{\sqrt{b^{2}+c^{2}}}, \frac{ca}{\sqrt{c^{2}+a^{2}}}, \frac{ab}{\sqrt{a^{2}+b^{2}}} \)
因對稱性,不妨設
\( \begin{cases} \displaystyle
\frac{bc}{\sqrt{b^{2}+c^{2}}} & =2\sqrt{5}\\
\frac{ca}{\sqrt{c^{2}+a^{2}}} & =\frac{30}{\sqrt{13}}\\
\frac{ab}{\sqrt{a^{2}+b^{2}}} & =\frac{15}{\sqrt{10}}
\end{cases} \)
由第一式、第三式可得 \( c^{2}=\frac{20b^{2}}{b^{2}-20}, a^{2}=\frac{45b^{2}}{2b^{2}-45} \)
代入第二式得 \( \frac{20b^{2}}{b^{2}-20}\cdot\frac{45b^{2}}{2b^{2}-45}=\frac{900}{13}\left(\frac{20b^{2}}{b^{2}-20}+\frac{45b^{2}}{2b^{2}-45}\right) \)
左右同乘 \( \frac{13}{900b^2} (b^{2}-20)(2b^{2}-45) \),化簡得
\( 13b^{2}=85b^{2}-1800 \)
故 \( b=5, c=10, a=15 \),體積為 750