這個計算機能做什麼
立體幾何圖形計算機可協助你計算九種常見立體的體積、表面積以及其他重要數值(斜高、對角線、周長),涵蓋的圖形包括:膠囊、圓錐、圓柱、圓台、立方體、半球、正四角錐、長方體(盒子)與球體。由於它純粹是數學運算,只要使用一致的長度單位,計算結果在世界各地都通用。
使用方法
先從下拉選單挑選一種立體,接著輸入各項尺寸,並務必使用相同的長度單位(全部用毫米、或全部用公分等)。單位選擇器只是用來標示,不會自動換算你輸入的數字。按下計算後,即可看到以立方單位表示的體積、以平方單位表示的各項表面積,以及該圖形特有的數值,例如斜高或空間對角線。所有尺寸都必須大於零。
公式說明
每種立體都採用其標準的封閉公式。底半徑為 \(r\)、高為 \(h\) 的圓錐,體積為 $$V = \tfrac{1}{3}\pi r^{2} h,$$ 斜高為 $$s = \sqrt{r^{2}+h^{2}},$$ 因此總表面積為 $$A = \pi r (r + s).$$ 半徑為 \(r\) 的球體,體積為 $$V = \tfrac{4}{3}\pi r^{3},$$ 表面積為 $$A = 4\pi r^{2}.$$ 圓台(將圓錐頂端平行於底面切除後形成的立體)使用 $$V = \tfrac{1}{3}\pi h(r_1^{2}+r_2^{2}+r_1\cdot r_2);$$ 當上下兩半徑相等時,公式會自然簡化為圓柱。
實例演算
以一個底半徑 \(r = 3\) 公分、高 \(h = 4\) 公分的圓錐為例。斜高為 $$s = \sqrt{3^{2}+4^{2}} = \sqrt{25} = 5 \text{ 公分}.$$ 體積為 $$\tfrac{1}{3}\pi(9)(4) = 12\pi \approx 37.70 \text{ 立方公分}.$$ 側表面積為 $$\pi(3)(5) = 15\pi \approx 47.12 \text{ 平方公分},$$ 底面積為 \(\pi(9) \approx 28.27\) 平方公分,總表面積則為 $$\pi(3)(3+5) = 24\pi \approx 75.40 \text{ 平方公分}.$$
常見問題
所有輸入都要用同一種單位嗎?是的。如果混用單位(有些用公分、有些用公尺),算出來的結果會毫無意義。請先把所有數值換算成同一種單位。
為什麼我算出的體積有那麼多小數位?本工具以完整精度進行運算,顯示時則四捨五入到小數點後四位。內部計算不會有任何損失。
側表面積和總表面積有什麼差別?側表面積只包含彎曲或傾斜的側面;總表面積則再加上頂面與底面等平面。