几何形状的数学公式
在数学(尤其是几何学)和科学中,您通常需要计算各种形状的表面积,体积或周长。无论是球形还是圆形,矩形还是立方体,金字塔还是三角形,每种形状都有特定的公式,必须遵循这些公式才能进行正确的测量。
我们要检查的公式,你需要弄清楚的表面积和三维形状的体积,以及该地区和周边的二维形状。您可以学习本课程来学习每个公式,然后在需要时保留它以备快速参考。好消息是,每个公式都使用许多相同的基本度量,因此学习每个新公式会容易一些。
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球体的表面积和体积
一个三维圆被称为球体。为了计算球的表面积或体积,您需要知道半径(r)。半径是从球体中心到边缘的距离,无论您从球体边缘上的哪个点开始测量,半径始终是相同的。
一旦有了半径,公式就很容易记住。正如圆的周长,你将需要使用PI(π)。通常,您可以将此无穷大数四舍五入为3.14或3.14159(可接受的分数为22/7)。
- 表面积=4πR 2
- 体积= 4/3πR 3
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锥体的表面积和体积
圆锥体是具有圆形底面的金字塔,其底面在中心点相交。为了计算其表面积或体积,必须知道基部的半径和边的长度。
如果您不知道,可以使用半径(r)和圆锥体的高度(h)找到边长(s)。
- s =√(r2 + h2)
这样,您就可以找到总表面积,该总表面积是底部面积和侧面面积之和。
- 基地面积:πR 2
- 侧面面积:πrs
- 总表面积=πR 2个 +πrs
要查找球体的体积,您只需要半径和高度即可。
- 体积= 1/3πR 2 ħ
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圆柱体的表面积和体积
您会发现,圆柱比圆锥更容易使用。此形状具有圆形底部和直的平行侧面。这意味着要找到其表面积或体积,您只需要半径(r)和高度(h)。
但是,还必须考虑到顶部和底部都存在,这就是为什么必须将半径乘以表面积的两倍的原因。
- 表面积=2πR 2 +2πrh
- 体积=πR 2 ħ
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矩形棱柱的表面积和体积
三维尺寸的矩形成为直角棱镜(或盒子)。当所有边的尺寸相等时,它将变成一个立方体。无论哪种方式,寻找表面积和体积都需要相同的公式。
对于这些,您将需要知道长度(l),高度(h)和宽度 (w)。对于一个多维数据集,所有这三个都将是相同的。
- 表面积= 2(lh)+ 2(lw)+ 2(wh)
- 体积= lhw
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金字塔的表面积和体积
具有方形底面和由等边三角形制成的面的金字塔相对较容易使用。
您将需要知道一个底长(b)的尺寸。高度(h)是从金字塔的底部到中心点的距离。边(s)是金字塔的一个面的长度,从底到顶点。
- 表面积= 2bs + b 2
- 体积= 1/3 b 2小时
另一种计算方法是使用基本形状的周长(P)和面积(A)。可以在具有矩形而不是正方形底的金字塔上使用。
- 表面积=(½x P xs)+ A
- 体积= 1/3 Ah
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棱镜的表面积和体积
从金字塔切换为等腰三角形棱镜时,还必须考虑形状的长度(l)。请记住底数(b),高度(h)和侧面(s)的缩写,因为这些计算需要这些缩写。
- 表面积= bh + 2ls + lb
- 体积= 1/2(bh)l
但是,棱镜可以是任何形状的堆栈。如果必须确定奇棱镜的面积或体积,则可以依赖于基本形状的面积(A)和周长(P)。很多时候,此公式将使用棱镜的高度或深度(d),而不是长度(l),尽管您可能会看到任何缩写。
- 表面积= 2A + Pd
- 数量=广告
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圈子领域
圆的扇形面积可以通过度(或微积分中经常使用的弧度)来计算。为此,您需要半径(r),pi(π)和中心角(θ)。
- 面积=θ/ 2 r 2(以弧度为单位)
- 面积=θ/ 360πR 2(度)
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椭圆面积
椭圆也称为椭圆,从本质上讲,它是一个细长的圆。从中心点到侧面的距离不是恒定的,这确实使找到其面积的公式有些棘手。
要使用此公式,您必须知道:
- 半轴(a):中心点和边缘之间的最短距离。
- 半长轴(b):中心点和边缘之间的最长距离。
这两个点的总和确实保持不变。这就是为什么我们可以使用以下公式来计算任何椭圆的面积的原因。
- 面积=πab
有时,您可能会看到此公式是用r 1(半径1或半短轴)和r 2(半径2或半长轴)而不是a和b编写的。
- 面积=πR 1 - [R 2
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三角形的面积和周长
三角形是最简单的形状之一,计算此三边形形状的周长非常容易。您将需要知道所有三个侧面(a,b,c)的长度才能测量整个周长。
- 周长= a + b + c
要找出三角形的面积,您只需要基数的长度(b)和高度(h),这是从基数到三角形的峰的高度。此公式适用于任何三角形,无论边是否相等。
- 面积= 1/2 bh
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圆的面积和周长
类似于球体,您将需要知道圆的半径(r)才能找出其直径(d)和周长(c)。请记住,圆是一个椭圆,它的中心点到每一侧的距离相等(半径),因此,无论要在边缘上的哪个位置进行测量,都无关紧要。
- 直径(d)= 2r
- 周长(c)=πd或2πr
在公式中使用这两个测量值来计算圆的面积。同样重要的是要记住,圆的周长与其直径之比等于pi(π)。
- 面积=πR 2
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平行四边形的面积和周长
平行四边形具有两组彼此平行的相对侧。该形状为四边形,因此具有四个边:一个长度为(a)的两个侧面和另一个长度为(b)的两个侧面。
要找出任何平行四边形的周长,请使用以下简单公式:
- 周长= 2a + 2b
当需要查找平行四边形的面积时,将需要高度(h)。这是两个平行边之间的距离。还需要基部(b),这是边之一的长度。
- 面积= bxh
请记住, b 的面积公式中是不一样的 b 周边配方食品中。您可以使用任何边( 在计算周长时将它们与a 和 b配对), 尽管大多数情况下,我们使用与高度垂直的边。
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矩形的面积和周长
矩形也是四边形。与平行四边形不同,内角始终等于90度。而且,彼此相对的侧面将始终测量相同的长度。
要使用周长和面积公式,您将需要测量矩形的长度(l)和宽度(w)。
- 周长= 2h + 2w
- 面积=高x宽
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正方形的面积和周长
正方形比矩形更容易,因为它是具有四个相等边的矩形。你只需要知道的一侧(长度这意味着小号),以便找到它的周长和面积。
- 周长= 4s
- 面积= s 2
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梯形的面积和周长
梯形是看起来像是挑战的四边形,但实际上很容易。对于这种形状,尽管所有四个边可以具有不同的长度,但是只有两个边彼此平行。这意味着您需要知道每一边的长度(a,b 1,b 2,c)才能找到梯形的周长。
- 周长= a + b 1 + b 2 + c
要查找梯形的面积,您还需要高度(h)。这是两个平行边之间的距离。
- 面积= 1/2(b 1 + b 2)xh
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六角形的面积和周长
一个六面多边形等边是一个正六边形。每边的长度等于半径(r)。尽管看起来似乎很复杂,但计算周长只是将半径乘以六个边的简单问题。
- 周长= 6r
找出六边形的面积要困难一些,您必须记住以下公式:
- 面积=(3√3/ 2)r 2
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八边形的面积和周长
正则八边形类似于六边形,尽管此多边形有八个相等的边。要找到此形状的周长和面积,您需要一侧的长度(a)。
- 周长= 8a
- 面积=(2 +2√2)a 2