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输入计算

数学公式

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结果

缩放系数 (k)
2.5
新尺寸 ÷ 原始尺寸
线性缩放系数 (k) 2.5
面积比 (k²) 6.25
体积比 (k³) 15.625

什么是缩放系数?

缩放系数(通常记作 k)是指把一个图形的每一条边长都乘以这个数,从而得到一个形状相似但更大或更小的图形。它描述的是一种位似变换:当 \(k > 1\) 时图形被放大,当 \(0 < k < 1\) 时图形被缩小,当 \(k = 1\) 时图形保持不变。缩放系数广泛应用于几何学、地图比例尺、建筑图纸、模型制作以及图片缩放等场景。

通过从中心点的位似变换,将一个小三角形放大为相似的大三角形
位似变换按比例因子 k 缩放图形,同时保持其比例不变。

如何使用本计算器

先输入原始尺寸(起始图形上的某段长度),再输入对应的新尺寸(缩放后图形上相对应的那段长度)。计算器会用新尺寸除以原始尺寸,得到线性缩放系数 k,然后将 k 平方求出面积比,将 k 立方求出体积比。

公式解析

核心关系为 $$k = \dfrac{\text{新尺寸}}{\text{原始尺寸}}$$ 由于面积是二维度量,它按 \(k^{2}\) 变化;体积是三维度量,因此按 \(k^{3}\) 变化。举个例子:如果把每条边长都放大一倍(\(k = 2\)),那么面积会变成原来的 4 倍,体积则会变成原来的 8 倍。

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三行依次展示长度按 k、面积按 k 平方、体积按 k 立方进行缩放
长度按 k 缩放,面积按 \(k^{2}\),体积按 \(k^{3}\)。

实例演算

假设有一个模型,原始长度为 4 厘米,对应的新长度为 10 厘米。那么 $$k = 10 \div 4 = 2.5$$ 面积比为 $$2.5^{2} = 6.25$$ 也就是说新图形的表面积是原来的 6.25 倍。体积比为 $$2.5^{3} = 15.625$$ 因此它的体积约为原来的 15.6 倍。

常见问题

缩放系数小于 1 代表什么?代表图形被缩小。例如 \(k = 0.5\) 时,每条边长都会缩短为原来的一半。

为什么面积要用 k² 而不是 k?因为面积由两个维度相乘得到,每个维度都按 k 缩放,所以是 \(k \times k = k^{2}\)。

可以使用任意单位吗?可以,只要原始尺寸和新尺寸使用的是同一种单位,得到的缩放系数就是一个无单位的纯数值。

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