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輸入計算

數學公式

Show calculation steps (3)
  1. Perimeter

    Perimeter: 由對角線計算菱形的面積、周長與頂角

    Perimeter from the diagonals via the side length.

  2. Vertex Angle A

    Vertex Angle A: 由對角線計算菱形的面積、周長與頂角

    Angle facing diagonal b, in degrees.

  3. Vertex Angle B

    Vertex Angle B: 由對角線計算菱形的面積、周長與頂角

    Angle facing diagonal a, in degrees.

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結果

面積 S
3
平方單位
周長 L 7.211103 units
Vertex angle θa 112.6199°
Vertex angle θb 67.3801°

這個計算器的用途

菱形是四邊等長的四邊形。它的兩條對角線互相垂直,並且彼此平分,因此只要知道兩條對角線的長度,就足以完整描述整個圖形。本工具接受對角線 ab(使用任何一致的長度單位),並回傳面積、周長以及兩個內頂角。這純屬幾何運算,因此在世界各地都同樣適用,不受任何國家或地區的規則影響。

菱形的兩條垂直對角線 a 和 b 在中心相交
一個菱形,對角線 a 和 b 在中心處垂直相交。

使用方法

輸入對角線 a 與對角線 b 的長度,兩者請使用相同單位(例如公分、公尺或英吋)。兩個值都必須大於零。面積會以該單位的平方表示,周長以相同單位表示,兩個角度則以度(°)為單位。

公式解說

由於兩條對角線互相垂直並彼此平分,每段半對角線分別為 \(a/2\) 與 \(b/2\),因此邊長為 $$s = \sqrt{\left(\frac{a}{2}\right)^{2} + \left(\frac{b}{2}\right)^{2}} = \frac{1}{2}\cdot\sqrt{a^{2}+b^{2}}.$$

  • 面積:$$S = \frac{a \cdot b}{2}$$
  • 周長:$$L = 4s = 2\cdot\sqrt{a^{2} + b^{2}}$$
  • 對角線 a 上的頂角:$$\theta_a = 2\cdot\arctan\!\left(\frac{b}{a}\right)$$
  • 對角線 b 上的頂角:$$\theta_b = 2\cdot\arctan\!\left(\frac{a}{b}\right)$$

這兩個角互為補角,所以 \(\theta_a + \theta_b\) 永遠等於 \(180^\circ\)。

菱形被對角線分成四個直角三角形,標出半對角線、邊長 L 和一個頂角
對角線將菱形分成四個直角三角形,從而得出邊長和頂角。

範例演算

當 \(a = 2\)、\(b = 3\) 時:$$S = \frac{2\cdot 3}{2} = 3 \text{ 平方單位}.$$ $$L = 2\cdot\sqrt{4 + 9} = 2\cdot\sqrt{13} \approx 7.2111 \text{ 單位}.$$ $$\theta_a = 2\cdot\arctan(3/2) \approx 112.6199^\circ,$$ $$\theta_b = 2\cdot\arctan(2/3) \approx 67.3801^\circ.$$ 兩者之和恰好為 \(180^\circ\)。

常見問題

如果兩條對角線相等會怎樣?此時菱形會變成正方形:面積為 \(a^{2}/2\),兩個頂角都是 \(90^\circ\)。

應該使用什麼單位?任何單位皆可,只要兩條對角線使用相同單位即可。輸出的面積會是該單位的平方,周長則為相同單位。

為什麼會有兩個角度?菱形有兩組相等的對角。位於對角線 a 兩端頂點的那一組角等於 \(\theta_a\),另一組則等於 \(\theta_b = 180^\circ - \theta_a\)。

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