什麼是三角錐?
三角錐是一種以三角形為底面、三個三角形側面交會於頂點的立體;當四個面都是三角形時,又稱為正四面體(tetrahedron)。本計算器專門處理底面為正三角形的三角錐,只要輸入底邊長 a 與每個側面的斜高 l,即可求出整個立體的總表面積。
計算器使用方式
請先輸入底邊長 a(正三角形其中一邊的長度),再輸入斜高 l(每個三角形側面從底邊量到頂點的高度)。計算器會立即顯示總表面積,並列出底面積與側面積的明細。所有輸入與輸出皆使用相同單位,結果則以平方單位表示。
公式解析
總表面積等於底面積加上三個側面的面積總和:
$$SA = \frac{\sqrt{3}}{4}\cdot a^{2} + \frac{3}{2}\cdot a\cdot l$$
其中 \(\frac{\sqrt{3}}{4}\cdot a^{2}\) 為正三角形底面的面積。每個側面都是以 a 為底、l 為高的三角形,面積為 \(\frac{1}{2}\cdot a\cdot l\);三個側面合計即為 \(\frac{3}{2}\cdot a\cdot l\)。
範例計算
假設底邊長 \(a = 6\)、斜高 \(l = 5\)。底面積為 $$\frac{\sqrt{3}}{4}\cdot 6^{2} = \frac{\sqrt{3}}{4}\cdot 36 \approx 15.59$$;側面積為 $$\frac{3}{2}\cdot 6\cdot 5 = 45$$。因此總表面積為 \(15.59 + 45 \approx\) 60.59 平方單位。
常見問題
斜高和三角錐的高一樣嗎? 不一樣。斜高是沿著三角形側面、從底邊量到頂點的長度;而(垂直)高則是從底面中心筆直向上量到頂點的距離。
這個公式適用於正四面體嗎? 正四面體的四個面都是相同的正三角形。在這種特例中,斜高會等於 \(\frac{\sqrt{3}}{2}\cdot a\),總表面積也可簡化為 \(\sqrt{3}\cdot a^{2}\)。
應該使用什麼單位? 任何一致的長度單位皆可。若 a 與 l 以公分為單位,表面積即為平方公分。