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輸入計算

數學公式

數學公式: 立體幾何表面積計算器
Show calculation steps (2)
  1. Cylinder

    Cylinder: 立體幾何表面積計算器

    Total surface area of a right circular cylinder.

  2. Square pyramid

    Square pyramid: 立體幾何表面積計算器

    Total surface area with base side a and height h.

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結果

總表面積
108.815
cm²
側面積 83.8153 cm²
底面積 25 cm²

這個計算器能做什麼

這個工具可以計算十一種常見立體圖形的表面積,包括:球體、立方體、圓柱、圓錐、圓台(截頭圓錐)、正四角錐、長方體(直角柱)、三角柱、半球、膠囊與球冠。針對每一種圖形,它都會列出總表面積,並在有明確區分的情況下,分別顯示側面積底面積。所有輸入值都使用同一個你選定的長度單位,計算結果則以該單位的平方呈現。

Set of common geometric solids: sphere, cone, cylinder, square pyramid, triangular prism, frustum and capsule
The geometric solids this calculator supports.

使用方法

先從下拉選單挑選圖形,輸入該圖形所需的各項尺寸,接著選擇長度單位(km、m、cm、mm、mi、yd、ft、in),再決定要四捨五入到幾位有效數字(或選「自動」以保留完整精度)。由於同一個圖形的所有長度都採用相同單位,面積會直接以該單位的平方輸出,完全不需要額外換算。

計算公式

表面積是由底面與周圍的側面所組成,因此一般而言:

$$S_{tot} = S_{lat} + S_{bot}$$

對於有曲面的立體,側面部分會用到圓周率 \(\pi\)。舉例來說,半徑 \(r\)、高 \(h\) 的圓錐,其斜高為 \(l = \sqrt{r^2+h^2}\),側面積為 \(\pi r l\),底面積為 \(\pi r^2\)。球體只有一個封閉曲面,面積為 \(4\pi r^2\),沒有獨立的底面。三角柱則需要用海龍公式(Heron's formula)來計算兩個三角形端面。

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Cylinder split into lateral surface plus top and bottom circular caps
Total surface area is the lateral surface plus the base areas.

實例演算

以底邊 \(a = 5\) cm、高 \(h = 8\) cm 的正四角錐為例。側面的斜高為

$$l = \sqrt{8^2 + 2.5^2} = \sqrt{70.25} = 8.38153$$

底面積 \(S_{bot} = 25\) cm²。側面積

$$S_{lat} = 2\cdot 5\cdot 8.38153 = 83.8153 \text{ cm}^2$$

總表面積

$$S_{tot} = 25 + 83.8153 = 108.815 \text{ cm}^2$$
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Cone with labeled radius, height and slant height showing lateral and base areas
Worked example: a cone with radius r, height h and slant height l.

常見問題

什麼是側面積?側面積指的是只計算側面(側壁)的面積,不包含上、下底面。

為什麼球體沒有底面積?球體是一個完整封閉的曲面,沒有平坦的底面,所以只有總表面積才有意義。膠囊的曲面部分也是同樣的道理。

如果我輸入的三角形邊長無效怎麼辦?三角柱底面的三條邊必須符合三角形不等式(任一邊都要小於另外兩邊之和),否則就無法構成真實的三角形,計算器會回報錯誤訊息。

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