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輸入計算

數學公式

Show calculation steps (1)
  1. Perimeter of a Stadium

    Perimeter of a Stadium: 體育場形狀計算機

    P = 2 pi r + 2 a

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結果

體育場形狀面積
178.54
平方單位
周長 51.42 units

什麼是體育場形狀?

體育場形狀(英文稱為 stadium,又名長圓形或 discorectangle)是一種二維幾何圖形,由一個長方形加上兩端各一個半圓所組成。它的名稱源自田徑運動場的跑道,因為跑道的外緣正好就是這個輪廓。本計算機只需要兩個量測值,就能算出體育場形狀的面積周長:兩端半圓的半徑 r,以及每一條直邊的長度 a

由長度為 a 的矩形兩端各加一個半徑為 r 的半圓構成的體育場形
體育場形是長度為 a 的矩形兩端各加一個半徑為 r 的半圓。

如何使用

輸入兩端圓弧的半徑 r,以及直邊長度 a(即上下兩條平直邊的長度)。兩個數值必須使用相同的單位。按下「計算」後,即可看到以平方單位表示的圍合面積,以及以長度單位表示的總周長。

公式解析

體育場形狀其實就是一個尺寸為 \(a \times 2r\) 的長方形,在兩條短邊各加上一個半圓。兩個半圓合起來剛好構成一個完整、半徑為 \(r\) 的圓,因此:

面積 = πr² + 2ra——圓的面積(\(\pi r^2\))加上長方形的面積(長 a、高 2r)。

$$A = \pi r^2 + 2ra$$

周長 = 2πr + 2a——完整圓的周長(\(2\pi r\))加上兩條直邊(2a)。

$$P = 2\pi r + 2a$$
體育場面積分為 2r×a 的中央矩形加上一個半徑為 r 的完整圓
面積由一個 2r×a 的矩形加上一個完整圓(兩個半圓)組成。

實例演算

假設 \(r = 5\)、\(a = 10\)。面積 $$A = \pi(5^2) + 2(5)(10) = 25\pi + 100 \approx 78.5398 + 100 = 178.5398 \text{ 平方單位}$$ 周長 $$P = 2\pi(5) + 2(10) = 10\pi + 20 \approx 31.4159 + 20 = 51.4159 \text{ 單位}$$

常見問題

如果 a = 0 會怎樣?此時體育場形狀就會變成一個完整的圓:面積 \(A = \pi r^2\),周長 \(P = 2\pi r\)。

體育場形狀的寬度是 2r 嗎?是的——它的總高度(較短的那一邊)等於半圓的直徑,也就是 \(2r\)。

可以使用哪些單位?任何單位皆可,只要前後一致即可。如果 r 與 a 以公尺為單位,面積就是平方公尺,周長則是公尺。

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