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输入计算

数学公式

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  1. Surface Area of Equilateral Triangular Prism

    Surface Area of Equilateral Triangular Prism: 正三棱柱体积与表面积计算器

    Two triangular bases plus three rectangular sides

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结果

体积 V
0.866025
cubic units (length³)
表面积 S 6.866025 square units (length²)
三角形底面积 0.433013 square units

什么是正三棱柱?

正三棱柱是一种直棱柱,它的横截面是一个正三角形(三条边长度相等,记作 a)。把这个正三角形沿垂直方向平移一段距离 h(即棱柱的高),就得到了正三棱柱。本计算器可根据边长和高,直接算出它的体积和总表面积。注意:两个输入值必须使用同一个长度单位,这样体积就是该单位的立方,表面积则是该单位的平方。

标注边长 a 和长度 h 的 3D 正三棱柱
由三角形边长 a 和棱柱高度 h 定义的正三棱柱。

使用方法

填入正三角形的边长 a 和棱柱的高 h,即可读出对应的体积和表面积。要构成真实存在的棱柱,这两个值都必须大于零。计算器没有单位下拉菜单,所以请为两个数字选用同一个单位(例如都用厘米)。

公式详解

边长为 a 的正三角形面积为 \(\frac{\sqrt{3}}{4}\cdot a^{2}\)。再乘以棱柱的高,就得到体积:

$$V = \frac{\sqrt{3}}{4}\cdot a^{2}\cdot h$$

表面由两个三角形端面和三个完全相同的矩形侧面组成。两个三角形面积为 \(2\cdot\frac{\sqrt{3}}{4}a^{2} = \frac{\sqrt{3}}{2}a^{2}\),三个矩形面积为 \(3\cdot(a\cdot h)\):

$$S = \frac{\sqrt{3}}{2}\cdot a^{2} + 3ah$$
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标注边长 a 和高、展示面积公式的正三角形横截面
三角形横截面:其面积为 (√3/4)a²,棱柱体积即为该面积乘以 h。

计算示例

当 \(a = 1\)、\(h = 2\) 时:$$V = \frac{1.7320508}{4}\times 1\times 2 = 0.4330127\times 2 \approx 0.8660254$$ 立方单位。$$S = \frac{1.7320508}{2}\times 1 + 3\times 1\times 2 = 0.8660254 + 6 \approx 6.8660254$$ 平方单位。

常见问题

a 和 h 必须用同一个单位吗?是的。两者都要使用同一个长度单位,这样算出的体积是该单位的立方,表面积是该单位的平方。

如果我输入零或负数会怎样?棱柱要求 \(a > 0\) 且 \(h > 0\)。非正数无法描述真实的立体图形,因此计算器会返回零。

这是直棱柱吗?是的。我们假定高与三角形底面垂直,且底面是三条边都等于 a 的正三角形。

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