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輸入計算

Enter each vertex on its own line as x,y — list them in order (clockwise or counter-clockwise) around the polygon.

數學公式

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結果

多邊形面積
12
平方單位
頂點數量 4
周長 14 units

什麼是不規則多邊形面積計算機?

這個工具能直接從各角點的座標,計算任何簡單多邊形(不自我交叉的多邊形)面積,無論是正多邊形還是不規則多邊形都適用。它採用鞋帶公式(又稱測量員公式或高斯面積公式),是一種快速又精確的方法,適用於三角形、四邊形、五邊形,以及任何具有三個以上頂點的多邊形。計算結果同時會列出周長,以及你輸入的頂點數量。

使用方法

把每個角點的 (x, y) 座標逐行列出,每行一個,格式為 x,y。請依序沿著多邊形的邊繞一圈——順時針或逆時針皆可——讓相鄰兩行就是相鄰的兩個頂點。你不需要在最後重複輸入第一個點,計算機會自動把封閉曲線接起來。按下計算,即可得到所圍面積(以平方單位計)。

公式說明

鞋帶公式的做法是:把每個頂點的 x 乘上下一個頂點的 y,再減去相反方向的交叉乘積,將所有邊的結果加總後取絕對值,最後除以 2:

$$A = \frac{1}{2}\left| \sum_{i=1}^{n} \left( x_i\, y_{i+1} - x_{i+1}\, y_i \right) \right| \qquad \left( x_i, y_i \right) \in \text{Vertex Coordinates}$$

它的名稱來自乘法時交錯交叉的形狀,就像綁鞋帶一樣。由於取了絕對值,無論你是順時針還是逆時針繞行,答案都會正確。

對角交叉的箭頭,展示鞋帶公式的相乘規律
鞋帶公式將相鄰頂點的 x 座標與 y 座標交叉相乘。
座標格線上標註頂點的不規則五邊形
多邊形的每個頂點都由其 (x, y) 座標決定。

實例演算

以一個角點為 (0,0)、(4,0)、(4,3)、(0,3) 的矩形為例。各交叉乘積為 \(0\cdot 0 - 4\cdot 0 = 0\)、\(4\cdot 3 - 4\cdot 0 = 12\)、\(4\cdot 3 - 0\cdot 3 = 12\)、\(0\cdot 0 - 0\cdot 3 = 0\)。總和 = 24,因此

$$A = \tfrac{1}{2}\cdot |24| = 12 \text{ 平方單位}$$

——剛好等於底 × 高 = 4 × 3。

常見問題

頂點一定要照順序嗎?是的。這個公式假設相鄰的點構成多邊形的邊。順序錯亂會形成自我交叉的圖形,導致面積錯誤。

繞行方向會影響結果嗎?不會。順時針會得到負的原始總和,逆時針得到正的,但取絕對值後,兩種方向算出的面積完全相同。

凹多邊形可以算嗎?可以。只要邊與邊之間沒有互相交叉,鞋帶公式就能完美處理凹多邊形(非凸多邊形)。

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