多邊形計算機
依據邊數與邊長,計算任意正多邊形的面積、周長、邊心距及內角和外角。
正多邊形性質
輸入等長邊的數量與一條邊的長度。
關於正多邊形計算機
正多邊形是各邊等長、各內角相等的封閉平面圖形。常見例子包括正三角形、正方形、正五邊形與正六邊形。邊數決定整體形狀,邊長決定大小。本計算機結合這兩項數值,求出多邊形的周長、面積、邊心距、內角與外角。
周長最容易計算:將邊數 n 乘以邊長 s。面積可將多邊形分成 n 個在中心相交的全等等腰三角形求得。公式為 n 乘以 s 的平方,再除以 4 倍的 tan(π/n)。此公式適用於所有至少有三條邊的正多邊形。結果以平方單位表示,因此邊長若用公分,面積就是平方公分。
邊心距是中心到任一邊中點的垂直距離,也是每個中心三角形的高,等於 s 除以 2 倍的 tan(π/n)。因此可使用等價公式「周長乘以邊心距的一半」核對面積。相較之下,外接圓半徑由中心延伸至頂點,比邊心距長;邊數非常大時,兩者趨於接近。
正多邊形的每個內角都相等。內角和為 (n - 2) 乘以 180 度,除以 n 即得每個內角。每個外角為 360 度除以 n。內角與其相鄰外角的和恆為 180 度。例如,正六邊形的每個內角為 120 度,每個外角為 60 度。
請使用正的長度,單位可自選,但必須一致。周長與邊心距保留該單位,面積使用其平方。邊數必須是整數,因為多邊形不能有分數條邊。當邊長固定而 n 增加時,多邊形會變大,外形也越來越接近以其中心為圓心的圓。
正多邊形計算適用於幾何作業、鋪磚、建築、機械加工、平面設計與施工放樣。計算機內部保留完整浮點精度,只對顯示值進行四捨五入,方便快速估算及核對公式。
正多邊形範例
比較依邊數與邊長算出的常見多邊形。
| 輸入 | 面積與周長 | 角度資訊 |
|---|---|---|
| 三角形:n = 3,s = 10 | 面積 43.30127;周長 30 | 每個內角為 60° |
| 正方形:n = 4,s = 15 | 面積 225;周長 60 | 每個內角為 90° |
| 六邊形:n = 6,s = 8 | 面積 166.276878;周長 48 | 每個內角為 120° |
| 八邊形:n = 8,s = 5 | 面積 120.710678;周長 40 | 每個內角為 135° |
如何計算多邊形性質
- 輸入等長邊的整數數量,至少為 3。
- 以偏好的單位輸入一條邊的正長度。
- 選擇「計算」,求出面積、周長、邊心距及角度。
- 使用結果時保持長度單位一致,並記得面積以平方單位表示。
多邊形計算機常見問題
這個計算機適用於不規則多邊形嗎?
不適用。這些公式假設所有邊與角皆相等。不規則多邊形需要頂點座標、對角線或其他測量值才能求出面積。
多邊形的邊心距是什麼?
邊心距是正多邊形中心到一條邊中點的垂直線段。將中心連至相鄰頂點後,它就是各三角形的高。
如何計算正多邊形面積?
將多邊形分成相等的中心三角形,再加總各面積。等價地,面積等於周長乘以邊心距的一半。
為什麼邊數至少要三條?
封閉平面圖形至少需要三條直線段。一條或兩條線段無法圍出面積,因此無法構成多邊形。
計算機使用哪些單位?
可使用任意一致的長度單位,例如英吋、公尺或公分。周長與邊心距使用該單位,面積則使用對應的平方單位。