這個計算器能做什麼
本工具可從已知面積反向推算尺寸。只要輸入正多邊形(各邊等長、各角相等)的面積 \(S\) 與邊數 \(n\),就能算出單邊長度 \(a\) 及總周長 \(L\)。它正好是「由邊長求面積」公式的逆運算,在設計、鋪磚、幾何作業與 CAD 排版時特別實用——當你已知圖形必須覆蓋多大的面積,卻需要回推它的邊緣尺寸時,就能派上用場。
公式說明
一個有 \(n\) 條等長邊、每邊長度為 \(a\) 的正多邊形,其面積為 $$S = \frac{n \cdot a^2}{4 \cdot \tan\!\left(\frac{\pi}{n}\right)}$$將此式對 \(a\) 求解可得 $$a = \sqrt{\frac{4S \cdot \tan\!\left(\frac{\pi}{n}\right)}{n}}$$周長則直接為 $$L = n \cdot a$$式中角度 \(\frac{\pi}{n}\) 以弧度(radian)表示(在程式碼中為 \(\text{Math.PI} / n\))。當 \(n\) 越來越大,\(\tan\!\left(\frac{\pi}{n}\right)\) 會趨近於 \(\frac{\pi}{n}\),整個多邊形也會逐漸逼近一個面積相同的圓形。
使用方法
先輸入面積 \(S\),單位可採任何一致的平方單位(cm²、m²、in²,或不帶單位皆可),再輸入邊數 \(n\)(正三角形為 3、正方形為 4、正五邊形為 5,以此類推)。算出的邊長 \(a\) 會以對應的長度單位呈現;舉例來說,面積以 cm² 為單位時,邊長就會是 cm。
實例演算
以一個面積 \(S = 100\)、\(n = 4\) 的正方形為例。此時 \(\tan\!\left(\frac{\pi}{4}\right) = 1\),因此 $$a = \sqrt{\frac{4 \cdot 100 \cdot 1}{4}} = \sqrt{100} = 10$$周長 \(L = 4 \cdot 10 = 40\)。這正好就是一個邊長 10、周長 40 的正方形——結果完全吻合。
常見問題
為什麼 \(n\) 至少要等於 3? 少於三條邊無法圍出一個封閉區域,因此不能構成多邊形。當 \(n = 2\) 時,\(\tan\!\left(\frac{\pi}{2}\right)\) 會發散(趨於無限大)。
算出的結果是什麼單位? 邊長與周長使用的,是面積平方單位所對應的線性單位。若 \(S\) 以 m² 為單位,則 \(a\) 與 \(L\) 皆以 m 為單位。
這必須是正多邊形嗎? 是的。所有邊長與內角都必須相等。不規則多邊形無法僅憑面積反推出邊長。