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輸入計算

數學公式

數學公式: 正方形計算機
Show calculation steps (1)
  1. Recovering the side

    Recovering the side: 正方形計算機

    How the side a is found from any known property.

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結果

邊長 a
5
邊長 a 5
對角線 q 7.07107
周長 P 20
面積 A 25

這個正方形計算機能做什麼

正方形是一種四邊等長、四個角皆為直角的四邊形。由於正方形的所有量值都取決於同一個基準——邊長,因此你只需要知道其中一項數值,就能推算出全部其他量值。本工具讓你輸入邊長、對角線、周長或面積任一項,立即回傳完整的一組結果:邊長、對角線、周長與面積。

標註了邊長、對角線、周長和面積的正方形
展示邊長、對角線、周長和面積的正方形。

使用方式

先在「已知條件」下拉選單中選擇你手上已經知道的量值,輸入它的數值,接著挑選顯示單位以及想要的有效位數。計算機會先回推出邊長,再據此推導出其餘三項。單位僅是顯示用的標籤,系統並不會進行任何單位換算,因此計算結果與你選擇的單位無關。長度類結果(邊長、對角線、周長)會標示單位;面積則標示單位的平方。

公式說明

邊長為 \(a\) 的正方形,其關鍵關係式為:

$$q = a\sqrt{2}, \quad P = 4a, \quad A = a^2$$

對角線 \(q = a\sqrt{2}\)(由兩條等長直角邊套用畢氏定理而來)、周長 \(P = 4a\)(四條等長邊)、面積 \(A = a^2\)。反推時,若已知對角線可用 \(a = \frac{q}{\sqrt{2}}\),已知周長用 \(a = \frac{P}{4}\),已知面積用 \(a = \sqrt{A}\)。

$$a = \frac{q}{\sqrt{2}} = \frac{P}{4} = \sqrt{A}$$

一旦求得 \(a\),其餘三項便可直接由上述核心關係式得出。

被對角線分成兩個直角三角形的正方形
對角線將正方形分成兩個直角三角形,得出 \(d = a\sqrt{2}\)。

範例演算

假設對角線 \(q = 10\)。先求邊長:

$$a = \frac{10}{\sqrt{2}} = 7.07107$$

接著算周長

$$P = 4 \times 7.07107 = 28.2843$$

面積

$$A = 7.07107^2 = 50$$

因此,對角線為 10 的正方形,邊長約為 7.07107,周長約為 28.2843,面積則剛好是 50。

常見問題

為什麼對角線總是比邊長長? 因為對角線是橫跨兩條互相垂直邊的角到角連線,等於邊長乘以 \(\sqrt{2} \approx 1.41421\),所以對角線永遠比邊長大約長 41%。

選擇單位會影響計算結果嗎? 不會。單位只是顯示出來的標籤,系統不會做任何換算。你可以用任何習慣的單位輸入數值,答案也會以同一個單位呈現。

「auto(自動)」有效位數是什麼意思? 它會顯示未經四捨五入的完整計算值,當你需要最大精確度時相當方便。

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