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輸入計算

數學公式

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結果

弧長
7.854
單位與半徑相同
角度(弧度) 1.570796
角度(度) 90°
完整圓周長 31.4159
弦長 7.0711

什麼是弧長?

弧長指的是沿著圓的弧形邊緣、量測兩點之間的距離。它取決於兩個因素:圓有多大(半徑),以及這段「切片」有多寬(圓心角)。本計算機適用於任何大小的圓與任何角度,算出的弧長會以你輸入半徑時所用的單位呈現。

標有半徑 r、圓心角 θ 和高亮弧長 s 的圓
弧長 s 是圓心角 θ 所對應的圓周長部分。

如何使用本計算機

輸入圓的半徑,以及弧所對應的圓心角,並選擇角度單位是「度」還是「弧度」,即可讀取弧長結果。此工具還會同時換算出另一種單位的角度、完整的圓周長,以及連接弧兩端點的直線弦長。

公式說明

當角度 \(\theta\) 以弧度表示時,弧長就是簡單的

$$s = r \times \theta$$

這是因為「1 弧度」的定義,正是所截取弧長等於半徑時的那個角度。當角度以度為單位時,可以把這段弧看成整個圓的一部分來換算:

$$s = 2\pi r \times \frac{\theta^\circ}{360}$$

由於 \(360^\circ = 2\pi\) 弧度,兩種算法得到的答案完全相同。

顯示圓的弧長、弦長和整個周長的示意圖
計算機將弧長 s 與弦長和整個周長 2πr 關聯起來。

實例演算

假設某圓的半徑為 5 單位,圓心角為 90°。完整圓周長為 \(2\pi \times 5 \approx 31.4159\)。九十度恰好是整個圓的四分之一,因此弧長為

$$31.4159 \times \frac{90}{360} = 7.85398 \text{ 單位}$$

換個角度看,\(90^\circ = \frac{\pi}{2} \approx 1.5708\) 弧度,所以 \(5 \times 1.5708 = 7.85398\),結果一致。

常見標準角度的弧長

圓的弧長公式為 \(L = r\theta\),其中 \(\theta\) 是以弧度表示的圓心角。如果您的角度以度數表示,請先用 \(\theta_{rad} = \theta_{deg} \times \frac{\pi}{180}\) 進行轉換。由於完整圓(360°)的周長為 \(2\pi r\),每個角度覆蓋圓周的簡單分數。

下表列出最常見的角度、其弧度等價值、以圓周分數表示的弧長,以及單位圓(\(r=1\))上的實際弧長。

角度(度數) 角度(弧度) 圓的分數 弧長(一般) 弧長,r = 1
30° \(\pi/6\) 1/12 \(\pi r/6\) 0.5236
45° \(\pi/4\) 1/8 \(\pi r/4\) 0.7854
60° \(\pi/3\) 1/6 \(\pi r/3\) 1.0472
90° \(\pi/2\) 1/4 \(\pi r/2\) 1.5708
120° \(2\pi/3\) 1/3 \(2\pi r/3\) 2.0944
180° \(\pi\) 1/2 \(\pi r\) 3.1416
270° \(3\pi/2\) 3/4 \(3\pi r/2\) 4.7124
360° \(2\pi\) 1(完整圓) \(2\pi r\) 6.2832

對於任何其他半徑,將 \(r=1\) 的值乘以您的半徑。例如,半徑為 5 的圓上 90° 的弧長為 \(5 \times 1.5708 = 7.854\)。

常見問題

答案使用什麼單位?弧長的單位與你輸入的半徑相同——輸入公分,結果就是公分。

如何把度換算成弧度?將度數乘以 \(\frac{\pi}{180}\) 即可。例如 \(180^\circ = \pi \approx 3.14159\) 弧度。

什麼是弦長?弦是連接弧兩個端點的直線,計算公式為 \(2r\cdot\sin(\theta/2)\)。它一定比弧長短。

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