什麼是菱形?
菱形是一種四邊等長的四邊形。它的兩條對角線互相垂直,並且彼此平分,正因如此,只要知道兩條對角線的長度,計算面積與周長就變得非常簡單。菱形在日常中也常被稱為「鑽石形」或「斜方形」;而正方形其實就是一種特殊的菱形——四個角剛好都是 90° 的菱形。
如何使用這個計算器
請先輸入兩條對角線的長度 \(d_1\) 與 \(d_2\),計算器會立刻顯示菱形的面積。如果你把「邊長」欄位留空,系統會依據畢氏定理自動由兩條對角線推算出邊長,並進一步算出周長。若你已經知道邊長,也可以直接填入,計算器就會以你輸入的數值來計算周長。
公式說明
由於菱形的兩條對角線互相垂直,會把整個圖形切成四個直角三角形。菱形的面積等於兩條對角線乘積的一半:
$$A = \dfrac{d_1 \times d_2}{2}$$每一段半對角線正好構成直角三角形的兩股,而斜邊就是菱形的邊,因此邊長為 \(s = \tfrac{1}{2}\sqrt{d_1^2 + d_2^2}\),周長則是
$$P = 4s$$
實際範例
假設有一個菱形,兩條對角線分別為 6 與 8 單位。面積為
$$\frac{6 \times 8}{2} = 24 \text{ 平方單位}$$邊長為
$$\tfrac{1}{2}\sqrt{6^2 + 8^2} = \tfrac{1}{2}\sqrt{36 + 64} = \tfrac{1}{2}\sqrt{100} = \tfrac{1}{2} \times 10 = 5 \text{ 單位}$$周長則是
$$4 \times 5 = 20 \text{ 單位}$$常見問題
計算面積一定要兩條對角線嗎?是的,面積公式必須同時用到兩條對角線。如果你只知道邊長與一個內角,就要改用另一個公式(\(A = s^2 \cdot \sin\theta\))。
為什麼四條邊都相等?因為這正是菱形的定義——四條邊全等是菱形最根本的特性。
正方形都算是菱形嗎?是的。正方形符合菱形「四邊等長」的定義,而且還額外擁有四個直角。