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📏 regular polyhedron 體積 surface 面積計算機

專業免費的 regular polyhedron 體積 surface 面積計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
0.117851 cubic metres (m³)
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算器能做什麼

本工具只需輸入五種正多面體(柏拉圖立體)任一種的邊長,就能算出四項幾何量:體積、表面積、內接球半徑(能完全塞進立體內部、且與每一面相切的最大球體),以及外接球半徑(能把整個立體包住、且通過每一個頂點的最小球體)。這套數學是放諸四海皆準的——在任何國家算出來的結果都完全相同,且以一般的十進位小數呈現。

五種柏拉圖立體

柏拉圖立體的每一個面都是全等的正多邊形,且在每個頂點以相同的方式相接。這樣的立體恰好只有五種:正四面體(4 個三角形)、正六面體(也就是立方體,6 個正方形)、正八面體(8 個三角形)、正十二面體(12 個五邊形)以及正二十面體(20 個三角形)。

使用方法

先從下拉選單挑選多面體,輸入邊長,再選擇對應的單位(mm、cm、m、in 或 ft)。系統會先在內部把邊長換算成公尺,因此所有結果都以 SI 國際單位呈現:體積為 m³、表面積為 m²,兩個球半徑皆為 m。每一項輸出都是「固定係數 × 邊長的某次方」:體積與 a^{3} 成正比、表面積與 a^{2} 成正比,兩個半徑則與 a 成正比。

公式解析

以正四面體為例,

V = ((√(2)) ÷ (12)) a^{3} ≈ 0.117851 a^{3}, S = √(3) a^{2} ≈ 1.732051 a^{2},
而 r_{in} = ((√(6)) ÷ (12)) a、r_{out} = ((√(6)) ÷ (4)) a。其餘四種立體各自有自己的封閉式係數(其中立方體最單純:V = a^{3}、S = 6a^{2}、r_{in} = ((a) ÷ (2))、r_{out} = ((√(3)) ÷ (2)) a)。對任何一種立體而言,外接球半徑必定嚴格大於內接球半徑。

實例演算

以邊長 a = 2 m 的立方體為例。體積

V = 2^{3} = 8 m^{3}.
表面積
S = 6 × 2^{2} = 24 m^{2}.
內接球半徑
r = ((2) ÷ (2)) = 1 m.
外接球半徑
R = ((√(3)) ÷ (2)) × 2 = √(3) ≈ 1.732051 m.

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

兩個球半徑有什麼差別?
內接球半徑是指從內部恰好與每一面相切的內切球;外接球半徑則是通過所有頂點的球體大小。
可以用英吋或英尺輸入邊長嗎?
可以——選擇對應單位後,數值會先換算成公尺再進行計算,因此所有輸出皆為 SI 國際單位。
如果輸入 0 或負值會怎樣?
立體必須具有嚴格為正的邊長,所以計算器會把非正值的輸入視為無效並提示錯誤。