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輸入計算

Enter both values in the same length unit. Results are in that unit (volume in unit³, areas in unit²).

數學公式

Show calculation steps (3)
  1. Slant Height

    Slant Height: 正四角錐的體積、側面積與表面積

    Slant height from height and half the base edge

  2. Lateral Area

    Lateral Area: 正四角錐的體積、側面積與表面積

    L = 2 times base edge times slant height; l is the slant height shown above

  3. Total Surface Area

    Total Surface Area: 正四角錐的體積、側面積與表面積

    Surface area = base area (a squared) plus lateral area

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結果

體積 V
2,594,045.95
cubic units (unit³)
側面積(四個側面的面積)S_side 85,914.92 unit²
總表面積 S 138,999.08 unit²
斜高 l(面斜高) 186.4473 unit
Base area a² 53,084.16 unit²

這個計算機能做什麼

這個工具可以計算正四角錐的體積側面積(四個三角形側面的面積總和),以及總表面積。所謂正四角錐,是指底面為正方形、且頂點剛好位於底面正中央正上方的角錐。你只需要兩個尺寸:底邊長 a 與垂直高度 h

顯示底邊 a 和垂直高度 h 的正四稜錐
由底邊 a 和垂直高度 h 確定的正四稜錐。

使用方法

請以相同的長度單位輸入底邊長與高度(兩者都用公分,或都用英吋等等)。計算結果會沿用同一個單位:體積為立方單位(unit³),兩個面積則為平方單位(unit²)。兩個數值都必須大於零,才能構成一個真實存在的角錐。

公式詳解

體積等於底面積乘以高度再除以三:

$$V = \frac{1}{3}\,a^{2}\,h$$

要計算側面積,得先求出斜高,也就是三角形側面的「面斜高」——從底邊中點往上量到頂點的長度:

$$l = \sqrt{h^{2} + \left(\frac{a}{2}\right)^{2}}$$

每個三角形側面的面積為 \(\frac{1}{2} a l\),總共有四個面,因此側面積為

$$S_{\text{side}} = 2\,a\,l$$

再加上正方形底面,便得到總表面積

$$S = a^{2} + 2\,a\,l$$

請特別注意:這裡使用的斜高是面斜高,而非較長的側稜長。

正四稜錐的橫截面,顯示高度、半底邊和斜高構成的直角三角形
斜高是由 h 和 a/2 構成的直角三角形的斜邊。

實例演算

假設底邊長 \(a = 230.4\)、高度 \(h = 146.6\):\(a^{2} = 53084.16\),因此

$$V = \frac{1}{3} \times 53084.16 \times 146.6 \approx 2{,}594{,}045.95 \text{ unit}^{3}$$

斜高為

$$l = \sqrt{146.6^{2} + 115.2^{2}} = \sqrt{34762.6} \approx 186.4474$$

側面積為

$$2 \times 230.4 \times 186.4474 \approx 85{,}914.96 \text{ unit}^{2}$$

總表面積則為

$$53084.16 + 85914.96 \approx 138{,}999.12 \text{ unit}^{2}$$

常見問題

這個計算機適用於斜角錐嗎?體積公式 \(V = \frac{1}{3} a^{2} h\) 對任何底面與高度相同的角錐都成立,但側面積公式則假設頂點位於底面正中央正上方的正角錐。

斜高與側稜長有什麼不同?斜高(面斜高)為 \(\sqrt{h^{2} + \left(\frac{a}{2}\right)^{2}}\),也就是本計算機所採用的值。側稜長則是從底面頂角連到角錐頂點的長度,等於 \(\sqrt{h^{2} + \left(\frac{a}{\sqrt{2}}\right)^{2}}\);兩者切勿混淆。

該使用哪種單位?只要兩個輸入值採用同一種長度單位,任何單位都可以;計算結果便會自動以該單位、其平方與其立方呈現。

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