這個梯形計算器能做什麼
梯形是一種只有一組對邊互相平行的四邊形(英式英文稱為 trapezium,美式英文稱為 trapezoid,意思相同)。本計算器可根據你提供的已知條件,求出梯形未知的邊長、內角、垂直高、周長、中位線(中線)以及面積。它支援三大類梯形:不規則梯形(沒有特殊對稱性)、等腰梯形(兩腰等長、底角相等)與直角梯形(其中一腰與兩底垂直)。
符號與命名規則
邊 a 是上底(較短的平行邊),邊 b 是下底(較長的平行邊)。邊 c 為左腰,邊 d 為右腰。高 h 是兩平行邊之間的垂直距離。四個內角分別標示為 A(左下)、B(左上)、C(右上)、D(右下)。同一腰上的相鄰兩角互補:\(A + B = 180\) 度,\(C + D = 180\) 度。
使用方式
先選擇梯形類型,再依你手上已知的資料挑選對應的計算項目。輸入各項數值(長度共用同一個顯示單位;角度以度為單位),選擇長度單位標籤與有效位數,即可讀取完整解答。系統只會使用你所選計算項目相關的輸入欄位。
公式說明
中位線是兩底的平均值,\(m = \frac{a + b}{2}\);面積則是中位線乘以高,$$A = m\,h = \frac{a + b}{2}\,h.$$兩腰與高及底邊水平延伸量的關係為 \(h = c \sin A = d \sin D\),而水平方向的封閉條件為 \(c \cos A + d \cos D = b - a\)。透過這些關係式,工具便能反推出任何缺少的量。
實例演算
以等腰梯形為例,\(a = 4\)、\(b = 10\)、\(c = 5\)。兩底差的一半為 \(k = \frac{10 - 4}{2} = 3\),因此 $$h = \sqrt{5^2 - 3^2} = \sqrt{16} = 4.$$底角為 \(A = D = \operatorname{atan2}(4, 3) = 53.13\) 度,\(B = C = 126.87\) 度。中位線為 \(m = 7\),周長為 \(P = 4 + 10 + 5 + 5 = 24\),面積為 $$A = 7 \times 4 = 28$$平方單位。
常見問題
平行四邊形算是梯形嗎?在「廣義定義」下算是(具有兩組平行邊);不過本工具著重於只有一組平行底邊 a 與 b 的圖形。
為什麼有時候算不出結果?有些條件組合在幾何上根本不可能成立,例如腰太短,無法橫跨底邊的水平延伸量(導致平方根內為負值)。請確認 b 是較長的底,且兩腰夠長。
它會換算單位嗎?不會。所有長度都使用你選定的同一個單位,面積則以該單位的平方表示;單位標籤僅供顯示用途。