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输入计算

数学公式

Show calculation steps (3)
  1. Perimeter

    Perimeter: 由对角线计算菱形的面积、周长和顶角

    Perimeter from the diagonals via the side length.

  2. Vertex Angle A

    Vertex Angle A: 由对角线计算菱形的面积、周长和顶角

    Angle facing diagonal b, in degrees.

  3. Vertex Angle B

    Vertex Angle B: 由对角线计算菱形的面积、周长和顶角

    Angle facing diagonal a, in degrees.

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结果

面积 S
3
平方单位
周长 L 7.211103 units
Vertex angle θa 112.6199°
Vertex angle θb 67.3801°

这个计算器能做什么

菱形是四条边都相等的四边形。它的两条对角线相互垂直且彼此平分,因此只要知道两条对角线的长度,就足以完整确定整个图形。本工具只需输入对角线 ab(使用任意一致的长度单位),即可算出面积、周长以及两个内顶角。这属于纯几何计算,世界各地通用,不涉及任何特定国家的规则。

菱形的两条垂直对角线 a 和 b 在中心相交
一个菱形,对角线 a 和 b 在中心处垂直相交。

使用方法

输入对角线 a 与对角线 b 的长度,两者必须使用同一种单位(例如厘米、米或英寸),且都要大于零。计算结果中,面积以该单位的平方表示,周长与输入单位相同,两个角度则以度(°)为单位。

公式详解

由于两条对角线互相垂直且彼此平分,每段半对角线分别为 \(a/2\) 和 \(b/2\),因此边长为 $$s = \sqrt{\left(\frac{a}{2}\right)^{2} + \left(\frac{b}{2}\right)^{2}} = \frac{1}{2}\cdot\sqrt{a^{2}+b^{2}}.$$

  • 面积:$$S = \frac{a \cdot b}{2}$$
  • 周长:$$L = 4s = 2\cdot\sqrt{a^{2} + b^{2}}$$
  • 对角线 a 所在的顶角:$$\theta_a = 2\cdot\arctan\!\left(\frac{b}{a}\right)$$
  • 对角线 b 所在的顶角:$$\theta_b = 2\cdot\arctan\!\left(\frac{a}{b}\right)$$

这两个角互为补角,所以 \(\theta_a + \theta_b\) 恒等于 \(180^{\circ}\)。

菱形被对角线分成四个直角三角形,标出半对角线、边长 L 和一个顶角
对角线将菱形分成四个直角三角形,从而得出边长和顶角。

计算实例

当 \(a = 2\)、\(b = 3\) 时:$$S = \frac{2\cdot3}{2} = 3 \text{ 平方单位}.$$ $$L = 2\cdot\sqrt{4 + 9} = 2\cdot\sqrt{13} \approx 7.2111 \text{ 单位}.$$ $$\theta_a = 2\cdot\arctan\!\left(\frac{3}{2}\right) \approx 112.6199^{\circ},$$ $$\theta_b = 2\cdot\arctan\!\left(\frac{2}{3}\right) \approx 67.3801^{\circ}.$$ 两者之和恰好为 \(180^{\circ}\)。

常见问题

如果两条对角线相等会怎样?此时菱形变成正方形:面积为 \(a^{2}/2\),两个顶角都是 \(90^{\circ}\)。

应该使用什么单位?任意单位都可以,只要两条对角线使用同一种单位即可。输出的面积是该单位的平方,周长与输入单位相同。

为什么会有两个角?菱形有两对相等的对角。位于对角线 a 两端的那一对角等于 \(\theta_a\),另一对则等于 \(\theta_b = 180^{\circ} - \theta_a\)。

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