什麼是圓內接四邊形?
圓內接四邊形是指四個頂點都落在同一個圓上的四邊形。在所有具有相同四邊長的四邊形中,圓內接四邊形所圍出的面積最大。本計算器運用婆羅摩笈多公式(Brahmagupta),只要輸入四條邊長 a、b、c、d,就能同時得到面積與周長。
使用方法
輸入四條邊長,四者必須使用同一種長度單位(務必統一)。按下計算後,面積會以該單位的平方表示,周長則以原本的單位呈現。若這四條邊長無法構成真實的四邊形,計算器會提示此形狀不存在。
公式解析
先求半周長 \(s = (a + b + c + d) \div 2\),接著面積為
$$S = \sqrt{(s - a)(s - b)(s - c)(s - d)}$$周長則為 \(L = a + b + c + d\)。要讓四邊形成立,每條邊都必須為正值,且需小於其餘三邊之和——如此才能保證根號內每一項都非負。
實例演算
以 \(a = 13\)、\(b = 14\)、\(c = 3\)、\(d = 13\) 為例:
$$s = 43 \div 2 = 21.5$$四個因子分別為 8.5、7.5、18.5 與 8.5,相乘得 10024.6875。面積即
$$\sqrt{10024.6875} \approx 100.12$$周長則為 43。
常見問題
任何四邊形都能用嗎?婆羅摩笈多公式只在圓內接四邊形時完全精確;對於其他四邊形,它算出的是以這些邊長所能達到的最大面積。
如果某一邊等於其餘三邊之和呢?此時形狀會退化(變成一條直線),面積為零。
使用什麼單位?任何你自選的長度單位皆可,只要統一即可;面積會以該單位的平方呈現。