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📐 直角三角形 from 周長 and 面積計算機

專業免費的 直角三角形 from 周長 and 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)
即時試算完成
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...

本計算器的功能

當你只知道一個直角三角形的周長 P(三角形一周的總長度)和面積 A 時,本計算器可以還原它全部三條邊。它會給出兩條直角邊 a 和 b(構成直角的兩條邊)以及斜邊 c,並附上兩個銳角。解是精確的閉式解——無需猜測或迭代——計算器會先檢驗具有你所給周長和面積的直角三角形是否真的存在。如果不存在,它會告訴你,並顯示該周長的直角三角形所能達到的最大面積。

使用方法

  1. 輸入直角三角形的周長 P(一個正數)。
  2. 輸入直角三角形的面積 A(一個正數)。
  3. 點擊計算。你將得到較短的直角邊 a、較長的直角邊 b、斜邊 c 以及兩個銳角,另有一列校驗結果,確認這些邊能重現你輸入的周長和面積。

請使用一致的單位:如果周長以公分為單位,面積就必須以平方公分為單位,邊長也會以公分返回。計算器本身與單位無關。

公式詳解

直角邊為 a、b、斜邊為 c 的直角三角形同時滿足三個條件——周長、面積和畢氏定理:

a + b + c = P, \qquad \tfrac{1}{2} ab = A, \qquad a^2 + b^2 = c^2

對兩條直角邊之和取平方並利用畢氏定理,得到:

(a+b)^2 = a^2 + b^2 + 2ab = c^2 + 4A

由於 a + b = P − c,代入並展開後 c² 項相互抵消:

(P - c)^2 = c^2 + 4A \Rightarrow P^2 - 2Pc = 4A \Rightarrow c = ((P^2 - 4A) ÷ (2P))

兩條直角邊之和隨即得出:

a + b = P - c = ((P^2 + 4A) ÷ (2P))

已知和 a + b 與積 ab = 2A,由韋達定理可知兩條直角邊是一個二次方程式的根:

t^2 - (a+b) t + 2A = 0 \Rightarrow a, b = (((a+b) ± √((a+b)^2 - 8A) ) ÷ (2))

只有當斜邊為正且判別式非負時才存在解。這兩個條件合併為對面積的一個上界:

A ≤ ((P^2) ÷ (12 + 8√(2) )) ≈ 0.0429 P^2

當且僅當為等腰直角三角形(a = b)時取等號。如果你的面積超過這個上界,就不存在具有該周長的直角三角形,此時計算器會解釋原因,而不是返回沒有意義的數字。

計算範例

假設周長為 P = 30,面積為 A = 30。

  1. 直角邊之和:a + b = (P² + 4A) / (2P) = (900 + 120) / 60 = 1020 / 60 = 17。
  2. 斜邊:c = P − (a + b) = 30 − 17 = 13。
  3. 判別式:D = (a + b)² − 8A = 289 − 240 = 49,因此 √D = 7。
  4. 直角邊:t = (17 ± 7) / 2,得到 b = 12 和 a = 5。

校驗:5 + 12 + 13 = 30 與周長相符,(5 × 12) / 2 = 30 與面積相符,且 5² + 12² = 25 + 144 = 169 = 13² 確認了直角。這就是經典的 5–12–13 直角三角形。

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)

為什麼計算器說不存在這樣的直角三角形?
對於固定的周長 P,直角三角形的面積不能超過 P² / (12 + 8√2) ≈ 0.0429 P²,這個值由等腰直角三角形達到。如果你的面積超過這個上界,就沒有任何邊長能同時滿足周長、面積和畢氏定理,因此計算器會回報該三角形不可能存在,並顯示可行的最大面積。
會不會存在兩個周長和面積都相同的不同三角形?
不會——對於直角三角形,解是唯一的。二次方程式的兩個根就是同一個三角形的兩條直角邊,交換它們只是把 a 和 b 重新命名而已。計算器始終把較短的直角邊記為 a,較長的記為 b。
周長和面積需要使用相匹配的單位嗎?
需要。周長用某個長度單位輸入,面積則用同一單位的平方——例如公尺和平方公尺。這樣三條邊就會以該長度單位返回。