圓內接正方形計算機

求出圓內可容納的最大正方形之邊長、面積、周長與對角線。

計算內接正方形
輸入圓的半徑,計算其內接正方形的尺寸。

關於圓內接正方形

當正方形的四個頂點都落在圓上時,就稱為正方形內接於圓。這種配置使圓的半徑與正方形的各項尺寸建立直接關係。圓內接正方形計算機利用此關係,只需一個半徑就能求出最大正方形的邊長、面積、周長及對角線。凡是必須將正方形放入圓形邊界內的情境,例如幾何、機械加工、包裝、平面設計、建築及材料切割,都能派上用場。 關鍵在於內接正方形的對角線通過圓心,並連接圓周上相對的兩點。因此,對角線恰好等於圓的直徑,也就是半徑的兩倍。沿對角線將正方形分開,會得到等腰直角三角形。依畢氏定理,對角線等於邊長乘以2的平方根。整理後可得邊長等於直徑除以2的平方根,也等於半徑乘以2的平方根。 知道邊長後,其餘性質可由一般正方形公式求得。面積是邊長的平方,可化簡為半徑平方的兩倍。周長為邊長的四倍,也就是四倍半徑乘以2的平方根。對角線仍為半徑的兩倍。半徑為5個單位時,內接正方形的邊長約為7.0711個單位、面積為50平方單位、周長約為28.2843個單位、對角線為10個單位。 計算得到的是以圓心為中心、可放入此圓的最大正方形。較小的正方形也能放入,但若四個頂點未全都接觸圓周,嚴格來說就不是內接正方形。繞圓心旋轉正方形不會改變所需圓的大小,因為每個頂點到圓心的距離都保持相同。公式也假設圓與正方形是理想形狀;實際加工可能需要預留間隙,或配合公差縮小尺寸。 可使用任意一致的單位輸入。若半徑以公釐表示,邊長、周長及對角線也以公釐表示,面積則以平方公釐表示。若只知道直徑,請先除以二再輸入半徑。計算機保留運算精度,只對顯示值進行捨入,適合快速估算與核對手算結果。

內接正方形範例

每個範例均由圓半徑求出與圓同心的最大正方形。

圓的半徑邊長、面積、周長說明
5 cm7.0711 cm, 50 cm², 28.2843 cm從圓形材料切出的正方形。
10 in14.1421 in, 200 in², 56.5685 in直徑20英吋的圓內的正方形。
2.5 m3.5355 m, 12.5 m², 14.1421 m置中的正方形配置。

如何使用圓內接正方形計算機

  1. 量測圓心到圓周的距離。
  2. 將這個正值作為圓半徑輸入。
  3. 選取「計算內接正方形」。
  4. 在相同單位系統中使用邊長、面積、周長與對角線結果。

圓內接正方形常見問題

圓內可放入的最大正方形是什麼?

就是四個頂點都在圓上的正方形,其對角線等於圓的直徑。

如何由半徑求邊長?

將圓半徑乘以2的平方根即可,這可直接由畢氏定理推得。

正方形占圓面積的多少?

正方形面積為半徑平方的兩倍,圓面積為π乘以半徑平方。因此比值為2除以π,約為63.66%。

可以從直徑開始計算嗎?

可以,將直徑除以二,並把結果作為半徑輸入。顯示的正方形對角線會等於原本的直徑。

旋轉正方形會改變尺寸嗎?

不會。與圓同心的正方形旋轉時,各頂點到圓心的距離維持不變,因此最大邊長與面積也不變。