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数学公式

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  1. Total Surface Area

    Total Surface Area: 长方锥体积计算器

    S = base area + 2 triangular faces of each pair; slant heights from height and half of each base side

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结果

锥体体积
250 立方单位
长(L) 10 单位
宽(W) 5 单位
高(H) 15 单位
体积 250 立方单位
底面积 50 平方单位
表面积 281.126 平方单位

这个计算器能做什么

长方锥体积计算器可以为正长方锥(即底面为矩形、顶点正好位于底面中心正上方的锥体)算出三项关键数据。只需输入三个数值,它就能返回体积、底面积和总表面积。所有尺寸均以米(m)为单位,因此结果中的体积以立方米(m³)表示,面积以平方米(m²)表示。

标注底面长、底面宽和垂直高的矩形底正四棱锥
矩形底正四棱锥,标示出体积公式中所用的底面长、底面宽和垂直高。

需要输入的数据

  • 底面长(m):矩形底面较长的一边。
  • 底面宽(m):矩形底面较短的一边。
  • 高度(m):从底面到顶点的垂直高度,而不是斜高。

这三个数值都必须为正数。如果任意一项为零或负数,计算器会返回错误提示,因为锥体不可能有非正数的尺寸。

使用的计算公式

体积采用标准的锥体公式:

$$V = \frac{1}{3} \times \text{长} \times \text{宽} \times \text{高}$$

底面积就是长 × 宽。计算表面积时,工具会先用勾股定理求出两个斜高:

  • 斜高 1 = \(\sqrt{h^{2}+\left(\tfrac{W}{2}\right)^{2}}\)
  • 斜高 2 = \(\sqrt{h^{2}+\left(\tfrac{L}{2}\right)^{2}}\)

然后把底面积与四个三角形侧面(两两成对)相加:

$$S = L\,W + L\sqrt{h^{2}+\left(\tfrac{W}{2}\right)^{2}} + W\sqrt{h^{2}+\left(\tfrac{L}{2}\right)^{2}}$$
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棱锥表面积分解为矩形底面和四个三角形面
总表面积由矩形底面和四个三角形侧面(使用斜高)组成。

实例演算

假设长 = 6 m,宽 = 4 m,高 = 9 m。

  • 体积 = \((6 \times 4 \times 9) \div 3 = 216 \div 3 = \mathbf{72\ \text{m}^3}\)
  • 底面积 = \(6 \times 4 = \mathbf{24\ \text{m}^2}\)
  • 斜高1 = \(\sqrt{81 + 4} = \sqrt{85} \approx 9.22\ \text{m}\);斜高2 = \(\sqrt{81 + 9} = \sqrt{90} \approx 9.49\ \text{m}\)
  • 表面积 = \(24 + (6 \times 9.22) + (4 \times 9.49) \approx 24 + 55.3 + 37.9 = \mathbf{117.2\ \text{m}^2}\)

常见问题

应该输入高度还是斜高?请输入垂直高度(从顶点垂直向下到底面中心的距离)。计算器会在计算表面积时自动算出斜高。

可以用其他单位吗?输入框默认以米为单位,但只要单位保持一致,公式同样适用——体积取该单位的立方,面积取该单位的平方即可。

为什么要除以 3?任意锥体的体积恰好是同底同高棱柱体积的三分之一,因此公式中要把乘积除以 3。

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