Calculatrice d’aire de carré
Résultat
Aire
Une calculatrice d’aire d’un carré transforme la longueur d’un côté en l’aire du carré, qui est cette longueur multipliée par elle-même. Un carré de 5 centimètres de côté couvre 25 centimètres carrés ; un carré de 12 en couvre 144. Voilà toute l’arithmétique, et si une calculatrice pour cela vaut la peine d’exister, ce n’est pas à cause de la multiplication mais à cause des deux choses que les gens ratent : l’unité dans laquelle la réponse revient, et la façon dont la réponse bouge quand le côté bouge. L’unité est ici le centimètre carré, imprimé avec le repère ² : l’unité est mise au carré en même temps que le nombre, ce qui explique qu’une aire ne soit pas une grandeur de même espèce qu’une longueur. Cette page imprime des centimètres carrés quoi que disent les listes, donc un côté saisi en pouces ou en mètres demande une conversion après coup — les listes convertissent l’entrée, pas la sortie. La façon dont l’aire bouge est la partie sur laquelle il faut s’arrêter : doubler la longueur du côté ne double pas l’aire, elle la quadruple, parce que la largeur et la hauteur du carré ont doublé toutes les deux. Un carré de côté 5 couvre 25 centimètres carrés ; un carré de côté 10 en couvre 100, soit quatre fois plus. Diviser le côté par deux divise l’aire par quatre, et le tableau plus bas montre la même règle à l’œuvre dans les deux sens — la ligne des 2,5 centimètres couvre 6,25, et celle des 0,5 centimètre couvre 0,25. La formule de l’aire tient elle-même sur une ligne, A = c × c, et le tableau de référence de cette page n’est que cette ligne évaluée à huit longueurs de côté, de zéro jusqu’à douze — les demi-centimètres et les tailles décimales y sont aussi — afin qu’une mesure que vous avez déjà puisse être lue plutôt que tapée. La première ligne est celle avec laquelle la page se charge, un côté de 5, et c’est aussi la ligne que vous pouvez vérifier contre deux autres pages de ce sous-groupe : la calculatrice de carré saisie avec un côté de 5 renvoie une aire de 25, et la calculatrice de rectangle saisie avec une longueur et une largeur de 5 renvoie le même 25, parce qu’un rectangle dont les côtés sont égaux est un carré. Deux choses que cette page ne fait pas valent la peine d’être nommées avant que vous ne commenciez. Elle n’imprime ni le périmètre ni la diagonale, qui découlent tous deux du seul côté et que la calculatrice de carré imprime tous les deux. Et elle ne fonctionne pas à l’envers : une aire saisie ne produit pas un côté, parce que l’inverse de cette page est une racine carrée et non une mise au carré, et que cette page ne va que dans un sens. Si vous avez une aire et que vous voulez retrouver le côté, la calculatrice de carré est la page à employer, puisqu’elle prend l’aire comme l’un de ses trois points de départ.
Des carrés par longueur de côté, avec l’aire que chacun couvre
| Côté (cm) | Aire (cm²) |
|---|---|
| 5 | 25 |
| 10 | 100 |
| 1 | 1 |
| 7 | 49 |
| 2.5 | 6.25 |
| 0.5 | 0.25 |
| 12 | 144 |
| 0 | 0 |
Huit carrés, et chaque aire de la colonne de droite est le nombre de gauche multiplié par lui-même. La première ligne est celle avec laquelle la page se charge, et c’est aussi la ligne qui peut être vérifiée contre deux autres outils de ce sous-groupe : un côté de 5 donne 25 ici, la calculatrice de carré donne 25 pour le même côté, et la calculatrice de rectangle donne 25 pour une longueur et une largeur de 5. Les deux premières lignes sont la règle de croissance à deux échelles — doubler le côté de 5 à 10 multiplie l’aire par quatre, de 25 à 100, et c’est une règle et non une coïncidence, puisque les deux dimensions doublent. Les lignes à côté décimal sont là pour l’autre direction : un côté de 2,5 a une aire de 6,25 et un côté de 0,5 a une aire de 0,25, donc rétrécir un côté rétrécit l’aire par le carré du facteur — un cinquième du côté fait un vingt-cinquième de l’aire — et les deux lignes montrent comment la mise au carré transforme une décimale en deux. La dernière ligne est un côté de zéro, dont l’aire est nulle — un carré sans taille, auquel la page répond plutôt que de le refuser. Chaque cellule est recalculée à partir de sa ligne au moment où la page est construite, en centimètres et en centimètres carrés. Les nombres sont repris tels quels : dans le tableau, le séparateur décimal est le point (6.25 plutôt que 6,25), parce que les valeurs viennent du calcul et non d’un texte.
Formule
A = c × c = c²
- c
- La longueur d’un côté, en centimètres : l’un quelconque des quatre, puisque les quatre sont égaux. C’est la seule entrée dont cette page ait besoin, et elle ne doit pas être négative. Elle peut valoir n’importe quoi depuis 0 jusqu’à un milliard de centimètres, soit dix mille kilomètres — la limite est là pour que la mise au carré reste dans ce qu’un ordinateur sait compter exactement, et non parce qu’un carré de cette taille serait inimaginable
- A
- L’aire du carré, en centimètres carrés : le côté multiplié par lui-même. Elle est imprimée à quatre décimales, la même largeur que le reste des pages d’aire de ce sous-groupe, afin que les réponses d’ici et celles de la calculatrice de carré et de la calculatrice de rectangle se lisent à l’identique pour la même forme
- c × c
- La multiplication, écrite en toutes lettres plutôt qu’en puissance afin qu’on voie que les deux facteurs sont le même nombre. C’est ce qui fait croître l’aire avec le carré du côté : un côté deux fois plus long donne une aire quatre fois plus grande, un côté trois fois plus long neuf fois, et un côté divisé par deux un quart. C’est le fait le plus utile de cette page, parce qu’il signifie qu’une estimation grossière du côté est une estimation grossière de l’aire au carré
- cm²
- Le centimètre carré, l’unité dans laquelle la réponse est imprimée. Un centimètre carré est un carré d’un centimètre de côté, donc 25 d’entre eux carrelent exactement un carré de côté 5 — cinq rangées de cinq. Le petit ² n’est pas décoratif : c’est le repère qui dit que l’unité a été multipliée par elle-même en même temps que le nombre, et c’est pourquoi une aire de 25 centimètres carrés n’est pas une grandeur de même espèce qu’un périmètre de 20 centimètres, bien que les deux soient bâtis sur le même centimètre
- mètres carrés
- Ce que devient la réponse quand le côté se mesure en mètres : un côté de 2 mètres donne 4 mètres carrés, un côté de 3 donne 9. Cette page travaille en centimètres, donc un côté saisi en mètres est converti en centimètres avant la mise au carré et la réponse revient en centimètres carrés — 4 mètres carrés font 40 000 centimètres carrés. Dans l’autre sens, des centimètres carrés vers des mètres carrés, on divise par dix mille et non par cent, parce que les deux dimensions ont été converties
Employez cette page quand vous avez mesuré un côté de quelque chose de carré et que vous voulez savoir quelle surface cela couvre : un carreau, une vitre, une plaque de contreplaqué, une parcelle de terrain, un plateau de table, un carré de tissu. C’est le chemin le plus court d’un mètre ruban à une aire, et le tableau au-dessus signifie que pour les huit tailles qu’il liste la réponse est déjà à l’écran. C’est aussi la page à employer quand vous vérifiez le chiffre de quelqu’un d’autre. Comme l’arithmétique tient en une seule multiplication, une aire qui paraît fausse se vérifie à la main en quelques secondes — un chiffre annoncé de 25 centimètres carrés pour un côté de 5 est juste, et un chiffre annoncé de 25 pour un côté de 10 ne l’est pas, puisque 10 × 10 font 100. Cette vérification vaut la peine d’être faite sur toute aire annoncée en mètres carrés, parce que le facteur entre centimètres carrés et mètres carrés est de dix mille et qu’une virgule déplacée du mauvais nombre de rangs est l’erreur la plus fréquente de toute cette famille de calculs. Employez plutôt la calculatrice de carré quand vous avez le périmètre ou la diagonale plutôt que le côté, ou quand vous voulez les quatre relevés au même endroit. Employez la calculatrice de rectangle quand les deux côtés diffèrent, ce qui est le cas de la plupart des pièces et des plaques réelles — cette page suppose qu’ils sont égaux, et un rectangle de côtés 5 et 6 couvre 30 centimètres carrés, pas 25.
Exemples détaillés
Un carré de 5 centimètres de côté
- Multipliez le côté par lui-même : 5 × 5 = 25
- La réponse est 25 centimètres carrés
La ligne avec laquelle la page se charge, et celle à employer comme contrôle de vraisemblance chaque fois qu’une aire de carré paraît fausse : l’arithmétique tient en une seule multiplication, donc elle se vérifie sans la page. C’est aussi la ligne qui s’aligne sur deux autres outils de ce sous-groupe — la calculatrice de carré saisie avec un côté de 5 renvoie une aire de 25, et la calculatrice de rectangle saisie avec une longueur de 5 et une largeur de 5 renvoie le même 25, ce qui est la façon la plus nette de voir qu’un carré est un rectangle dont les deux côtés se trouvent être égaux.
Un carré de 2,5 centimètres de côté
- Multipliez le côté par lui-même : 2,5 × 2,5 = 6,25
- La réponse est 6,25 centimètres carrés
Un côté avec une décimale donne une aire qui en a deux, et ce n’est pas un hasard de cet exemple : la mise au carré multiplie par deux le nombre de décimales, donc une mesure lue au millimètre près revient comme une aire à deux décimales en centimètres. Cela montre aussi que les quatre décimales imprimées par cette page sont une largeur d’affichage et non une prétention à l’exactitude — 6,25 est exact, et les zéros de fin que la page imprimerait sur une réponse plus longue ne sont pas de la précision supplémentaire. Si vous découpez un morceau de matériau, la différence entre 6,25 et 6,3 centimètres carrés est une lamelle sur le bord, et les deux valent ce que vaut le 2,5 que vous avez mesuré.
Un carré de 12 centimètres de côté
- Multipliez le côté par lui-même : 12 × 12 = 144
- La réponse est 144 centimètres carrés
Douze est une taille courante parce qu’elle divise un mètre en nombres entiers, et un carré de douze centimètres de côté est un carreau familier. Le nombre lui-même vaut la peine d’être remarqué : 144 est un carré parfait, donc sa propre racine carrée est le côté dont vous êtes parti. Une comparaison utile se trouve dans le même tableau : un côté de 10 donne 100, donc deux centimètres de plus sur le côté — un cinquième de plus — ajoutent presque la moitié à l’aire, ce qui est la règle de croissance à l’œuvre sur deux tailles qu’on peut se représenter.
Un carré de 0,5 centimètre de côté
- Multipliez le côté par lui-même : 0,5 × 0,5 = 0,25
- La réponse est 0,25 centimètre carré
Un côté d’un demi-centimètre donne une aire d’un quart de centimètre carré, ce qui surprend la première fois : la réponse a rétréci par rapport à l’entrée, là où tous les autres exemples de cette page la font grandir. La règle n’a pas changé — multiplier par lui-même un nombre inférieur à 1 le rétrécit toujours — et la conséquence pratique est que les aires des petites choses sont réellement minuscules, donc une aire annoncée en centimètres carrés entiers pour un objet de quelques millimètres vaut qu’on y regarde à deux fois. C’est aussi la ligne qui montre ce que la mise au carré fait à une virgule, puisqu’une décimale à l’entrée en devient deux à la sortie.
Limites
Cette page calcule une seule chose : l’aire d’un carré à partir de la longueur de son côté. Elle n’imprime pas le périmètre, qui vaut quatre fois le côté, et elle n’imprime pas la diagonale, qui vaut le côté multiplié par la racine carrée de deux — les deux découlent de l’entrée que vous avez déjà donnée et les deux sont sur la calculatrice de carré, qui est la page à employer si vous les voulez ici. Elle ne fonctionne pas à l’envers. Il n’y a pas de champ pour une aire qui produirait un côté, donc la question qu’un carreleur pose réellement — de quelle longueur doit être mon carreau carré pour couvrir 50 centimètres carrés — ne peut pas être traitée ici, et elle demande une racine carrée plutôt qu’une mise au carré. La réponse est toujours imprimée en centimètres carrés quel que soit le côté saisi, donc un côté en pouces, en pieds ou en mètres revient comme un chiffre en centimètres carrés que vous devez convertir vous-même ; les listes d’unités convertissent l’entrée, pas la sortie. Convertir des centimètres carrés en mètres carrés est une division par dix mille, pas par cent, et se tromper là-dessus est la façon la plus fréquente dont une aire issue de cette page finit par être décalée d’un facteur cent quand elle arrive sur un devis ou un bon de commande. Un côté négatif est signalé comme une erreur plutôt que mis au carré, puisqu’un carré ne peut pas avoir d’arête négative, mais un côté de zéro reçoit une aire de zéro au lieu d’un refus — un carré sans taille est une vraie réponse à une vraie question et la page la donne. Les longueurs de côté supérieures à un milliard de centimètres sont refusées, ce qui n’a rien à voir avec la géométrie et tout à voir avec le fait de garder la mise au carré dans la plage des nombres qu’un ordinateur représente exactement ; en dessous de cette limite, les aires sont exactes aux quatre décimales affichées. La page ne vérifie pas que votre forme est carrée. Elle suppose que les quatre côtés sont égaux, comme son nom l’indique, et elle calculera volontiers l’aire d’un rectangle que vous avez mal décrit — si les deux côtés diffèrent, la calculatrice de rectangle est la page qu’il vous faut, et elle vous montrera la différence immédiatement. Rien ici ne tient compte des chutes, de la largeur de trait, des bords, des joints ni des espaces entre les carreaux, donc l’aire renvoyée par cette page est celle de la forme et non la quantité de matériau à acheter.
Questions fréquentes
- Quelle est la formule de l’aire d’un carré ?
- La longueur du côté multipliée par elle-même, ce qu’on écrit A = c × c ou A = c². Un carré de 5 centimètres de côté couvre 25 centimètres carrés, parce que 5 × 5 = 25. Voilà toute la formule — il n’y a ni facteur un demi ni constante, ce qui fait du carré l’aire la plus simple à calculer et celle qu’il vaut la peine de retenir comme point de repère pour toutes les autres formes.
- Pourquoi doubler la longueur du côté donne-t-il quatre fois l’aire ?
- Parce que le carré grandit dans deux directions à la fois. Doublez le côté et vous avez doublé la largeur ainsi que la hauteur, donc l’aire est multipliée par deux deux fois de suite : 2 × 2 = 4. Un carré de côté 5 couvre 25 centimètres carrés et un carré de côté 10 en couvre 100, pas 50. La même règle joue dans l’autre sens — diviser le côté par deux divise l’aire par quatre, donc un côté de 2,5 couvre 6,25, soit un quart de 25. C’est aussi la raison pour laquelle une petite variation de mesure compte plus qu’elle n’en a l’air.
- Combien y a-t-il de centimètres carrés dans un mètre carré ?
- Dix mille, et non cent. Un mètre fait cent centimètres, et convertir une aire signifie convertir ses deux dimensions, donc le facteur est 100 × 100 = 10 000. Un mètre carré fait 10 000 centimètres carrés, et un centimètre carré fait 0,0001 mètre carré. Le même piège apparaît entre centimètres carrés et millimètres carrés, où le facteur est de cent, et entre mètres carrés et hectares, où il est de dix mille de nouveau. Si une aire issue de cette page part sur un devis libellé en mètres carrés, divisez par dix mille.
- Puis-je employer cette page pour un rectangle ?
- Non, sauf si le rectangle est un carré. Cette page multiplie un côté par lui-même, ce qui n’est correct que lorsque les quatre côtés sont égaux ; un rectangle de 5 centimètres sur 6 en couvre 30, là où cette page annoncerait 25 pour cette entrée. La calculatrice de rectangle du même sous-groupe prend les deux côtés différents et les multiplie, et c’est la page à employer pour une forme dont les côtés diffèrent. Si les deux côtés diffèrent de moins que la largeur de votre trait de crayon, l’une ou l’autre page fera l’affaire.
- Que donne un côté de zéro ?
- Une aire de zéro, imprimée plutôt que refusée. Un carré sans taille n’a pas d’aire, et c’est une véritable réponse plutôt qu’une erreur — la page réserve ses messages d’erreur aux côtés négatifs, qui ne peuvent pas exister comme longueurs. Saisissez 0 et la dernière ligne du tableau montre la même chose. Le cas voisin vaut la peine d’être connu aussi : un côté négatif est signalé comme une erreur, parce que la page n’a aucun moyen de savoir si vous vouliez la longueur que vous avez tapée ou son signe.
- Pourquoi la réponse revient-elle avec quatre décimales ?
- Quatre décimales est une largeur d’affichage partagée par les pages d’aire de ce sous-groupe, afin que la même forme calculée ici, sur la calculatrice de carré et sur la calculatrice de rectangle imprime la même chaîne. Ce n’est pas une prétention à la précision. Un côté mesuré au mètre ruban au millimètre près est exact à environ une partie sur cinquante, bien plus grossier que la quatrième décimale de la réponse ; les chiffres supplémentaires sont là pour que les réponses exactes — 6,25 pour un côté de 2,5, 0,25 pour un côté de 0,5 — tombent proprement au lieu d’être arrondies.
Références
- Square — the four-sided figure with equal sides and right angles that this page computes the area of, including the relation between the side, the diagonal and the area — Wolfram MathWorld (United States)
- Area — the general treatment of what an area is and how it behaves under scaling, which is where the rule that doubling a side quadruples the area comes from — Wolfram MathWorld (United States)
- 教育部关于印发义务教育课程方案和课程标准(2022 年版)的通知——Le cinquième point de la liste annexée à cette notification est le programme de mathématiques de l'enseignement obligatoire (édition 2022) ; l'aire d'un rectangle et d'un carré ainsi que les unités d'aire (centimètre carré, décimètre carré et mètre carré) relèvent du programme de mathématiques du primaire, et le texte des programmes ainsi que la répartition par cycle sont ceux de cette annexe — 中华人民共和国教育部
- NIST Special Publication 811 — the United States guide to the metric system, including the rule that a unit raised to a power carries that power in its symbol, which is why an area in centimetres is written cm² — National Institute of Standards and Technology (United States)