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图形面积与体积计算

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选一个图形,填几个尺寸,左边立刻按比例画出这个图形,右边给出它的面积、周长(立体的给体积、表面积、侧面积)。 每个结果都是能在纸上验一遍的闭式解,而且公式就列在结果里:长方形 `ab`;三角形 `½bh`(三边用海伦公式);圆 `πr²`;扇形 `πr²·θ/360`;梯形 `½(a+b)h`;菱形 `½d₁d₂`;正方体 `a³`;长方体 `abh`;圆柱 `πr²h`;圆锥 `⅓πr²h`;球 `4/3·πr³`。 推不出来的量就不给。 只知道底和高的三角形算不出周长 —— 同一个底和高对应无穷多个三角形,周长可以是任意大。这时候周长那一行不出现,并说明为什么;要周长就换成「三边」那种输入方式(那边用海伦公式,给得出面积也验得出周长)。 立体图形按斜二测画:圆柱、圆锥、球的底面画成压扁的椭圆(正圆在透视里就是椭圆),深度方向统一取 45° 斜线,被挡住的棱画虚线。比例按实际尺寸缩放,所以图上量出来的比例与填进去的数字是一致的 —— 长方形不会被画成正方形。 输入与结果用同一个单位,不做换算:面积是单位的平方,体积是立方。

功能

  • 14 种图形:长方形、正方形、三角形(底和高 / 三边)、圆、扇形、梯形、平行四边形、菱形、正方体、长方体、圆柱、圆锥、球
  • 图形按填写的尺寸等比绘制,比例与数字一致
  • 平面的给面积与周长;立体的给体积、表面积、侧面积与底面积
  • 顺带给出直径、对角线、母线、弧长、弦长这些派生的量
  • 公式列在结果里,可以对着手算复核
  • 三角形三边用海伦公式;三条边围不成三角形时直接报错,不算出 NaN
  • 算不出来的量(如只知道底和高的三角形周长)不给,并说明原因
  • 单位可选 mm / cm / m / in,输入输出同一单位
  • 尺寸不合法当场说明原因,不留一张看着正常的图

使用方法

  1. 选图形(平面前八个,立体在后五个)
  2. 填入它需要的尺寸,只需要填出现的几个框
  3. 需要的话换单位,图形与数字会立刻跟着变
  4. 结果按「计算结果 / 底面 / 说明」分组列出
  5. 用每行的复制按钮取走单个结果

常见问题

为什么三角形只填底和高时没有周长?
因为算不出来。底和高定下来之后,第三个顶点可以在与底边平行的那条直线上任意滑动,周长随之从「略大于两倍高」一直变到无穷大。工具不编一个数填上去,而是把这一行去掉并说明原因 —— 要周长请用「三角形(三边)」那种输入方式。
图是示意图吗?比例准吗?
是按比例画的,不是示意图:长方形 6×4 在图上就是 3:2,底面半径 2、高 5 的圆柱,其椭圆与高的比例也按实际尺寸。这样你可以用图核对填错了没有。三边三角形按余弦定理定位第三个顶点,所以三条边的长短关系在图上也是对的。
圆柱的底面为什么画成椭圆?
因为正圆从斜上方看过去在透视里就是椭圆 —— 这是斜二测画法的规则,深度方向统一取 45°。底面画成完整椭圆的是「看得见的那一半」(实线),被圆柱挡住的另一半画虚线或省略。
体积和表面积算出来是同一个数,是不是算错了?
球 r=3 时体积 36π ≈ 113.1、表面积 36π ≈ 113.1,数值确实相等,但这是巧合而不是错:体积是 4/3·πr³(三次方,立方单位),表面积是 4πr²(二次方,平方单位),量纲不同,数值相等只在 r=3 时成立。半径 1 与 2 的球相差 8 倍的体积、4 倍的表面积,可以自己验。
为什么换单位数值不变?
因为工具不做换算,只换后缀:填 6 cm 就把结果报成 cm²、cm³。要自己换算也可以 —— 长度差 10 倍时,面积差 100 倍、体积差 1000 倍。

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