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Volume d'un tétraèdre en fonction des arêtes ; démonstration géométrique

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(1)

N OUVELLES ANNALES DE MATHÉMATIQUES

G. F ONTENÉ

Volume d’un tétraèdre en fonction des arêtes ; démonstration géométrique

Nouvelles annales de mathématiques 4

e

série, tome 6 (1906), p. 530-531

<http://www.numdam.org/item?id=NAM_1906_4_6__530_0>

© Nouvelles annales de mathématiques, 1906, tous droits réservés.

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(2)

( 53o )

[K13c]

VOLUME D'UN TÉTRAÈDRE EN FONCTION DES ARÊTES ; DÉMONSTRATION GÉOMÉTRIQUE;

PAR M. G. FONTENÉ.

Étant donné un tétraèdre ABCD, soient a, [3, y, S les coefficients barycentiques dont il faut affecter les som- mets pour que le barycentre soit le centre O de la sphère circonscrite. On a, pour tout point M de l'espace,

V a MA

2

= X MO

2

-+- const. ;

on détermine la constante en mettant M au point O, et l'on a

V aMA = X(MO

2

-h R

2

).

Si l'on met successivement le point M on A, B, C, D, en désignant par a, b, c les côtés du triangle ABC, et par a'\ b\ c' les longueurs DA, DB, DC, on a

(3c

2 -+- y 6* -+- 8a'2

= 2XR

2

,

ac2 -hY«2-hô&'2 = 2XR2,

on a d On

'ailleurs a donc

0

c2

62

a'2 1

a -+-

c2

0

a2

b '»

&2

a2 0

c'2 1

Y "+" ^

a'2

c'2 0

1

> = X .

2R2

2R*

2 R2

2 R2

(3)

( 53, ) o u

0 C*

b*

a'*

i

c*

o a*

b'*

i

62 a2

o c'*

I

a'*

O I

I I I I 0

0

c2 6*

a '2

c*

o a * 6'2

62 a2

0 c'2

a'2 6'2

c'2

o

Si l'on multiplie les lignes de ce dernier détermi- a b c a b c

nant par —, j-r, -,, - , -n -> puis les trois premières co-

r a b c a b c ' ' . 6' c' c'

lonnes par ^ y —

r b e c valeur, on obtient

. b c c a a b . ,

lonnes par ^ y , — T> ce qui ne change pas sa

v b c c a a b ^ or

o cc' bb'

cc o aa'

bb' aa' o

aa bb' ce' aa' bb' ce' ou

— ( aa' -+• bb' -+- ce' ) ( bb' -+- ce' — a a ' ) ( ce' -i- a a ' — 66' ). . . , o u , d'après la formule de Brassine (*),

— i 6 x ( 6 V R ) * . O n a donc

= A ,

en appelant A le déterminant qui est multiplié par 2R2

dans la relation écrite plus haut.

C'est la formule cherchée.

( l) La formule de Brassine {Nouvelles Annales, 1847, p. 226) a été retrouvée par de Staudt {Ibid., 1869, p. 441)- J>a* montré ailleurs que cette formule s'obtient en transformant par rayons vecteurs réciproques la formule S — \Jp{p — «)• •. ; or il me semble main- tenant que j'ai vu autrefois cette démonstration dans les Nouvelles Annales.

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