多角形計算機
辺の数と長さから、任意の正多角形の面積、周長、アポセム、内角と外角を計算します。
正多角形の性質
等しい辺の数と、1辺の長さを入力してください。
正多角形計算機について
正多角形は、すべての辺の長さとすべての内角が等しい、閉じた平面図形です。身近な例には正三角形、正方形、正五角形、正六角形があります。辺の数が全体の形を、辺の長さが大きさを決めます。この計算機はその二つの値から、周長、面積、アポセム、内角、外角を求めます。
周長は最も簡単で、辺の数 n に辺の長さ s を掛けます。面積は、中心で接する n 個の合同な二等辺三角形に分けて求められます。公式は n と s の二乗の積を、tan(π/n) の四倍で割ったものです。三辺以上のすべての正多角形に使えます。面積は平方単位なので、辺がセンチメートルなら面積は平方センチメートルになります。
アポセムは中心から任意の辺の中点までの垂直距離です。中心に集まる各三角形の高さでもあり、s を tan(π/n) の二倍で割った値です。そのため、周長とアポセムの積の半分という等価な公式でも面積を確認できます。一方、外接円半径は中心から頂点までの距離で、アポセムより長く、辺の数が非常に多くなると両者は近づきます。
正多角形の内角はすべて等しく、その和は (n - 2) × 180 度です。n で割ると各内角が求まります。各外角は 360 度を n で割った値です。内角と隣り合う外角の和は常に 180 度です。例えば正六角形では、各内角が 120 度、各外角が 60 度です。
長さには正の値を使い、単位を統一してください。周長とアポセムは同じ単位、面積はその平方単位になります。辺の数は整数でなければなりません。辺の数が分数の多角形はないためです。辺の長さを固定して n を増やすと、多角形は大きくなり、中心を囲む円に近づきます。
正多角形の計算は、幾何の宿題、タイル張り、建築、機械加工、グラフィックデザイン、施工の配置決めに役立ちます。内部では浮動小数点の精度を保ち、表示値のみを丸めるため、素早い概算にも公式の確認にも便利です。
正多角形の計算例
辺の数と長さから計算した、よく使う多角形を比較します。
| 入力 | 面積と周長 | 角度の情報 |
|---|---|---|
| 三角形:n = 3、s = 10 | 面積 43.30127;周長 30 | 各内角は 60° |
| 正方形:n = 4、s = 15 | 面積 225;周長 60 | 各内角は 90° |
| 六角形:n = 6、s = 8 | 面積 166.276878;周長 48 | 各内角は 120° |
| 八角形:n = 8、s = 5 | 面積 120.710678;周長 40 | 各内角は 135° |
多角形の性質の計算方法
- 等しい辺の数を 3 以上の整数で入力します。
- 任意の単位で、1辺の正の長さを入力します。
- 「計算」を選び、面積、周長、アポセム、角度を求めます。
- 結果を使う際は長さの単位を統一し、面積が平方単位であることに注意してください。
多角形計算機のよくある質問
不規則な多角形にも使えますか?
いいえ。これらの公式はすべての辺と角が等しいと仮定します。不規則な多角形の面積には、頂点の座標、対角線、その他の測定値が必要です。
多角形のアポセムとは何ですか?
正多角形の中心から辺の中点に下ろした垂線の長さです。中心と隣接する頂点を結んでできる各三角形の高さになります。
正多角形の面積はどう求めますか?
中心を頂点とする等しい三角形に分け、その面積を足します。同じ意味で、面積は周長とアポセムの積の半分です。
辺の数が三つ以上必要なのはなぜですか?
閉じた平面図形には少なくとも三本の線分が必要です。一本や二本では面積を囲めず、多角形にはなりません。
どの単位を使えますか?
インチ、メートル、センチメートルなど、統一した長さの単位を使えます。周長とアポセムはその単位、面積は対応する平方単位になります。