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数学公式

数学公式: 立体几何图形计算器
Show calculation steps (1)
  1. Cone

    Cone: 立体几何图形计算器

    Volume, slant height and total surface area of a right circular cone with base radius r and height h.

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结果

体积
523.5988
cm³
表面积 314.1593 cm²
大圆周长 31.4159 cm

这个计算器能做什么

立体几何图形计算器可以求出九种常见三维立体图形的体积表面积以及斜高、对角线、周长等关键数值。这九种图形包括:胶囊体、圆锥、圆柱、圆台、立方体、半球、正四棱锥、长方体和球体。由于计算依据的是纯数学公式,因此只要长度单位保持统一,无论在世界哪个地区,结果都同样适用。

Set of common 3D solids: sphere, cone, cylinder, cube, rectangular box, square pyramid, frustum and capsule
The solids this calculator handles: sphere, cone, cylinder, cube, box, pyramid, frustum and capsule.

使用方法

先从下拉菜单中选择一种立体图形,然后用同一种长度单位输入各项尺寸(全部用毫米、或全部用厘米,以此类推)。单位选择器仅用于标注显示,并不会自动换算数值。点击"计算"即可看到以立方单位表示的体积、以平方单位表示的表面积,以及斜高、空间对角线等该图形特有的数值。所有尺寸都必须大于零。

公式详解

每种立体图形都采用其标准的封闭式公式。底面半径为 \(r\)、高为 \(h\) 的圆锥,体积为 $$V = \tfrac{1}{3}\pi r^{2} h,$$ 斜高为 $$s = \sqrt{r^{2}+h^{2}},$$ 因此总表面积为 \(\pi r (r + s)\)。半径为 \(r\) 的球体,体积 $$V = \tfrac{4}{3}\pi r^{3},$$ 表面积 $$A = 4\pi r^{2}.$$ 圆台(即顶部被平行于底面截去的圆锥)使用 $$V = \tfrac{1}{3}\pi h\left(r_1^{2}+r_2^{2}+r_1\cdot r_2\right);$$ 当上、下底半径相等时,该公式会自然简化为圆柱的体积公式。

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Dimension labels on sphere, cone, cylinder and box for volume and surface area formulas
Key dimensions used in the formulas: radius r, height h, slant height l and box edges a, b, c.

实例演算

以一个底面半径 \(r = 3\ \text{cm}\)、高 \(h = 4\ \text{cm}\) 的圆锥为例。斜高 $$s = \sqrt{3^{2}+4^{2}} = \sqrt{25} = 5\ \text{cm}.$$ 体积为 $$\tfrac{1}{3}\pi(9)(4) = 12\pi \approx 37.70\ \text{cm}^{3}.$$ 侧面积为 $$\pi(3)(5) = 15\pi \approx 47.12\ \text{cm}^{2},$$ 底面积为 \(\pi(9) \approx 28.27\ \text{cm}^{2}\),总表面积则为 $$\pi(3)(3+5) = 24\pi \approx 75.40\ \text{cm}^{2}.$$

常见问题

所有输入项都必须使用同一种单位吗?是的。如果混用单位(有些用 cm、有些用 m),算出的结果将毫无意义。请先把所有数据换算成同一单位。

为什么算出的体积小数位这么多?本工具内部以完整精度进行计算,仅在显示时保留四位小数,因此没有任何精度损失。

侧面积和总表面积有什么区别?侧面积只包含弯曲面或斜面部分;总表面积则在此基础上再加上顶部和底部的平面。

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