透過 MCP 連接 →

輸入計算

數學公式

廣告

結果

弦高(弧高)
2
單位(與半徑相同)
弧長 9.273
圓心角 106.26°

什麼是弦高(Sagitta)?

Sagitta 一詞源自拉丁文,原意為「箭」,指的是圓弧的高度——也就是從弦的中點量到弧中點的垂直距離。它代表一段弧線相對於弦「鼓起」的程度。這個概念廣泛出現在光學、射箭、結構工程、木工,以及道路與鐵路設計等各種與弧形結構相關的領域中。

顯示半徑、弦和矢高的圓弓形
矢高(s)是從弦的中點到弧的高度。

如何使用這個計算器

輸入圓的半徑 r,以及弦長 c(弧線兩端點之間的直線距離)。計算器會立即算出弦高、弧長,以及弦所對應的圓心角。請注意弦長不可大於直徑(\(c \le 2r\)),否則在幾何上無解。

公式說明

弦高可直接由畢氏定理推導而來。半弦長(\(c/2\))、心垂距(圓心到弦的距離)與半徑三者恰好構成一個直角三角形。心垂距等於 \(\sqrt{r^{2} - (c/2)^{2}}\),因此弦高即為半徑減去心垂距:

$$s = r - \sqrt{r^{2} - \left(\frac{c}{2}\right)^{2}}$$

圓心角為 \(\theta = 2\cdot\arcsin(c / 2r)\),弧長則為 \(L = r\cdot\theta\)(\(\theta\) 以弧度為單位)。

由半徑、半弦和半徑減去矢高構成的直角三角形
此公式由邊長為 \(r\)、\(c/2\) 和 \(r - s\) 的直角三角形推導而來。

範例演算

假設 \(r = 5\)、\(c = 8\)。則 \(c/2 = 4\),\(r^{2} - (c/2)^{2} = 25 - 16 = 9\),因此 \(\sqrt{9} = 3\)。弦高為 \(5 - 3 = 2\)。圓心角為 \(2\cdot\arcsin(4/5) \approx 1.8546\) 弧度 \(\approx 106.26°\),弧長則為 \(5 \times 1.8546 \approx 9.273\)。

常見問題 FAQ

如果我只知道弦高與弦長,卻不知道半徑,該怎麼辦? 可以將公式整理為:\(r = (s^{2} + (c/2)^{2}) / (2s)\)。

為什麼弦長最多只能是 2r? 圓內最長的弦就是直徑,而直徑等於 \(2r\)。任何超過此值的弦長都沒有實際的幾何解。

弦高和弓形高(segment height)是同一回事嗎? 是的——弦高、弧高與圓弓形的高度,指的都是同一個量。

最後更新: