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输入计算

数学公式

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结果

棱台体积
56
立方单位
公式 V = (h/3)(A1 + A2 + √(A1·A2))

什么是棱台?

棱台是用一个平行于底面的平面截去棱锥顶部后剩下的几何体。它有两个互相平行的面——较大的下底和较小的上底——由倾斜的侧面连接而成。本计算器只需根据两个平行面的面积和它们之间的垂直高度,就能直接求出任意棱台的体积,因此无论底面是正方形、长方形、三角形还是其他任意多边形,都同样适用。

带有上下方形面和标注高度的三维棱台
用平行于底面的平面切去棱锥顶部,就形成了棱台。

使用方法

分别输入下底面积(A1)、上底面积(A2)以及两个平行面之间的垂直高度(h)。所有数值必须使用同一套单位制:如果面积以平方米表示、高以米表示,那么结果就是立方米。点击「计算」即可立即得到体积。

公式详解

体积计算采用拟柱体公式(即辛普森型公式):

$$V = \frac{h}{3}\left(A_1 + A_2 + \sqrt{A_1 A_2}\right)$$

其中 \(\sqrt{A_1 \cdot A_2}\) 是两个面积的几何平均值,代表棱台正中间那个横截面的面积。这一个表达式可以涵盖所有情况:当 \(A_2 = 0\) 时,它退化为完整棱锥的体积 \(V = \frac{h}{3} \cdot A_1\);当 \(A_1 = A_2\) 时,它给出棱柱的体积 \(V = h \cdot A\)。

完整棱锥经切割形成棱台,图解公式的各个组成部分
棱台的体积结合了两个平行面积及其几何平均数。

计算实例

假设某棱台的下底面积为 16,上底面积为 4,高为 6。那么 \(\sqrt{16 \cdot 4} = \sqrt{64} = 8\),于是 $$V = \frac{6}{3}\left(16 + 4 + 8\right) = 2 \times 28 = 56 \text{ 立方单位}$$

常见问题

应该输入边长还是面积?输入面积。若正方形底面的边长为 \(s\),则面积为 \(s^2\);长方形底面的面积则为 长 \(\times\) 宽。

如果顶部缩成一个点怎么办?把上底面积 \(A_2\) 设为 0,公式就会算出完整棱锥的体积。

横截面的形状会影响结果吗?不会。只要两个面互相平行且相似,本公式对任意多边形都成立。

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