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輸入計算

數學公式

數學公式: 矩形計算機
Show calculation steps (1)
  1. Perimeter and diagonal

    Perimeter and diagonal: 矩形計算機

    Perimeter is twice the sum of the sides; the diagonal follows from the Pythagorean theorem.

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結果

面積 A
12
邊長 a 3
邊長 b 4
周長 P 14
對角線 p = q 5
面積 A 12

這個矩形計算機能做什麼

只要給定任何一組有效的已知值,這個工具就能算出矩形的所有特性。一個矩形由兩個邊長定義——a(長)與 b(寬),並可推導出三項數值:面積 A周長 P,以及兩條等長的對角線 p = q。只要輸入一個邊長再加上另一個數值(另一邊、面積、周長或對角線),計算機就會一次回傳全部五項結果。當兩個邊長相等時,這個矩形其實就是一個正方形。

邊長為 a 和 b、對角線為 p、內部陰影面積為 A 的矩形
由兩條邊 a 和 b 定義的矩形,面積為 A,對角線為 p。

使用方式

先依照你已知的條件選擇對應的計算模式,輸入兩個必填的正數,接著可選擇長度單位,並設定要顯示的有效位數。畫面只會出現與所選模式相關的欄位。所有輸入值都必須是大於零的數字。

公式說明

三條核心關係式為 $$A = a \cdot b$$ $$P = 2(a + b)$$ 以及 $$p = q = \sqrt{a^2 + b^2}$$ 對角線可直接由畢氏定理求得,因為兩個邊與一條對角線剛好構成一個直角三角形。當你提供面積時,未知邊可用除法求得(\(b = A / a\));提供周長時,未知邊為 \(b = P/2 - a\);提供對角線時,未知邊則為 \(b = \sqrt{p^2 - a^2}\)。

由邊 a、b 和對角線 p 組成的直角三角形,展示畢氏關係
對角線由畢氏定理求得:\(p = \sqrt{a^2 + b^2}\)。

範例演算

假設你已知周長 \(P = 20\) 與一邊 \(a = 6\)。先求另一邊:$$b = P/2 - a = 10 - 6 = 4$$ 接著算出面積 $$A = 6 \times 4 = 24$$ 對角線 $$p = \sqrt{6^2 + 4^2} = \sqrt{52} \approx 7.2111$$ 所以 \(a = 6\)、\(b = 4\)、\(P = 20\)、\(A = 24\),而 \(p = q \approx 7.2111\)。

常見問題

為什麼對角線一定比每一邊都長?對角線是由兩邊構成的直角三角形的斜邊,因此它一定嚴格長於任一邊;如果你輸入的對角線不符合這個條件,這個矩形就不可能存在。

單位會改變數值嗎?不會。計算機在你提供的單一一致單位下運算,因此單位只是用來標示結果。長度類結果帶上該單位,面積則帶上該單位的平方。

a 與 b 可以相等嗎?可以——這時就是正方形,它是矩形的一種有效特例。

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