什麼是長方體的對角線?
長方體(又稱矩形體或盒子)有三個尺寸:長(\(l\))、寬(\(w\))和高(\(h\))。所謂的空間對角線,就是從盒子的一個頂點穿過內部、一路連到對角頂點的那條直線,也是能塞進長方體內部的最長直線段。這個計算機只要輸入三邊長度,就能立刻幫你算出這條對角線。
計算機怎麼用
輸入盒子的長、寬、高,三個數值請使用相同單位(公分、英吋、公尺都可以,只要三者一致即可)。計算機會以相同單位回傳空間對角線,並順便附上底面對角線與體積,方便你一次掌握。
公式說明
空間對角線是把畢氏定理用兩次推導出來的。首先,底面矩形的對角線為 \(\sqrt{l^2 + w^2}\);接著這條底面對角線與高度構成一個直角三角形,便能求出完整的 3D 對角線:
$$d = \sqrt{l^2 + w^2 + h^2}$$之所以成立,是因為三條邊互相垂直,所以各邊長度的平方可以直接相加。
實際範例
假設有一個盒子,長 \(l = 3\)、寬 \(w = 4\)、高 \(h = 12\),那麼 $$d = \sqrt{3^2 + 4^2 + 12^2} = \sqrt{9 + 16 + 144} = \sqrt{169} = 13$$ 也就是說,能在盒子裡頭頂角到頂角斜放的最長物體,長度為 13 個單位。
常見問題
長、寬、高的順序會影響結果嗎?不會。因為三項數值都是先平方再相加,所以你可以任意交換順序,算出來的對角線都一樣。
答案會用什麼單位?跟你輸入的單位相同。記得三個尺寸都要使用一致的單位。
面對角線和空間對角線有什麼差別?面對角線是平貼在盒子某一面上的對角線,而空間對角線則是穿過盒子內部,永遠比面對角線更長。