弓形面積計算器

依圓的半徑,以及圓心角或弦長,計算弓形面積。

弓形面積計算器
選擇已知的量測值,求出弦與其圓弧之間的面積。

關於弓形面積

弓形是由一條弦及連接弦兩端的圓弧所圍成的區域。扇形沿兩條半徑從圓心延伸至圓弧,而弓形不包含這些半徑與弦之間的三角形區域。已知圓的半徑及圓心角或弦長時,本計算器可求出弓形面積。 使用半徑與圓心角時,先將角度換算為弧度。扇形面積為半徑平方乘以弧度角再乘以二分之一。兩條半徑形成的三角形面積,則為半徑平方乘以該角的正弦再乘以二分之一。從扇形減去三角形,可得精簡公式:二分之一乘以半徑平方,再乘以角度與其正弦之差。 若已知弦長而非角度,計算器會先求出較小的圓心角。半條弦、半徑及圓心到弦的垂線構成直角三角形。因此,圓心角等於弦長除以兩倍半徑所得值的反正弦,再乘以二。接著套用同一個扇形減三角形公式。弦長不能超過直徑,所以計算器會拒絕大於兩倍半徑的弦長。 角度法可表示小弓形或大弓形。角度小於 180 度時得到較小區域,等於 180 度時得到半圓,大於 180 度時得到大弓形。弦長法回傳小弓形,因為單憑一條弦無法確定要計算哪一側。若要求對應的大弓形面積,可用整個圓的面積減去小弓形結果。 弓形常見於建築、儲槽與管線計算、窗戶設計、機械加工、景觀設計及幾何練習。半徑與弦長應採用相同的長度單位。結果使用該單位的平方,例如平方公分或平方英尺。對於較淺的弓形,輸入準確性尤其重要,因為弦長或角度的微小變化也可能明顯影響面積。 本計算器使用標準三角關係與雙精度運算。顯示數值會取位以利閱讀,但內部計算保留較高精度。請確認需要的是弓形而非扇形,選擇適合的輸入方式,並以結果旁顯示的公式記錄計算過程。

弓形計算範例

以下範例示範角度法與弦長法。

輸入方式弓形面積
半徑 10,角度 90 度圓心角28.5398163397 平方單位
半徑 5,弦長 5弦長2.2640761324 平方單位
半徑 4,角度 180 度圓心角25.1327412287 平方單位
半徑 3,弦長 6弦長14.1371669412 平方單位

如何計算弓形面積

  1. 依已知條件選擇圓心角或弦長。
  2. 輸入大於零的圓半徑。
  3. 依選取方式輸入以度為單位的圓心角或弦長。
  4. 點選「計算弓形面積」,查看以平方單位表示的結果。

弓形面積常見問題

弓形與扇形有什麼差別?

扇形由兩條半徑與一段圓弧圍成。弓形由一條弦與一段圓弧圍成,因此其面積不包含中央三角形。

如何依角度求弓形面積?

先求扇形面積,再減去兩條半徑形成的三角形面積。代入三角公式時,角度必須以弧度表示。

弦長可以超過圓的直徑嗎?

不行,直徑是圓內最長的弦。更大的數值無法代表實際存在的弦,因此會被拒絕。

弦長法會回傳大弓形嗎?

弦長法回傳較小圓心角所對應的小弓形。用整個圓的面積減去此結果,即可得到大弓形面積。

結果使用什麼單位?

結果採用半徑與弦長單位的平方。例如,長度以公尺輸入,面積就以平方公尺表示。