メインコンテンツへスキップ
CalcMax

正六角形計算

範囲:0 cm〜1,000,000,000 cm

計算結果

93.5307 cm²

面積

周長
36.0000 cm
最も長い対角線
12.0000 cm
最も短い対角線
10.3923 cm
辺心距離
5.1962 cm
内角
120 °

正六角形の計算ツールは、正六角形の1辺の長さを入力すると、面積・周長・2本の対角線・辺心距離・内角という6つの値を返します。正六角形は蜂の巣の部屋、ナット、ボルトの頭、床タイルの形で、これほどよく現れるのは、すき間なく等しい区画に面を分割する最も効率のよい方法だからです。証明されるより先に蜂が見つけていたことになります。もうひとつの長所は算術です。正六角形は正三角形6枚が1点で集まってできており、ほとんどすべての性質がこの事実から出ます。周長は6辺分です。向かい合う頂点を中心を通って横切る最も長い対角線は2辺分で、正三角形2枚を端どうしつないだものです。頂点を1つ飛ばす最も短い対角線は、正三角形2枚を背中合わせにした高さ、つまり√3かける辺です。六角形の面積は正三角形6枚分で、1枚は√3かける辺の2乗の4分の1、その6枚分は3√3を2で割って辺の2乗を掛けたものになります。辺心距離、つまり中心から辺の真ん中までまっすぐ出た長さは、六角形が内接する円の半径であり、最も短い対角線のちょうど半分、√3を2で割って辺を掛けた値です。出力6つ、入力1つです。この入力が1つだけである点は少し立ち止まる価値があります。長方形には2つ、三角形には3つ、一般の四角形にはもっと多くの数が要りますが、正六角形は辺だけで足ります。「正」という言葉が6つの角をすべて120度に、6つの辺をすべて同じ長さに、あらかじめ決めてしまっているからです。辺を変えると図形全体がそれに合わせて拡大します。辺を2倍にすると周長も対角線も2倍になりますが、面積は4倍になります。面積はつねに長さの2乗に比例するからで、このページも例外ではありません。辺を変えても動かない値がひとつだけあります。内角です。辺が6つあるという事実だけで120度に固定され、下の表では最終列に同じ数が全行に並びます。大きさの5つの値は小数第4位まで印字します。3つが√3を抱えていてめったに割り切れないからです。一方、周長と最も長い対角線は辺が整数なら正確で、内角は整数なのでそのまま印字します。

辺0から辺10までの正六角形

辺(cm)面積(cm²)周長(cm)最も長い対角線(cm)最も短い対角線(cm)辺心距離(cm)内角(°)
693.5307361210.39235.1962120
12.5981621.73210.866120
210.39231243.46411.7321120
323.38271865.19622.5981120
564.951930108.66034.3301120
7.5146.1418451512.99046.4952120
10259.8076602017.32058.6603120
000000120

六角形8個で、1行目がこのページを開いたときの既定値です。最初の2列を縦に読むと、人を引っかける関係が1つ見えます。辺5から辺10にすると周長・対角線・辺心距離は2倍になりますが、面積は64.9519から259.8076へ、2倍ではなく4倍になります。面積は長さの2乗に比例するからです。最終列はどの行も同じ120で、これは複製の失敗ではなく性質です。正六角形の内角は辺が6つあることで固定されるので大きさでは動かず、他の5つがすべて0に潰れる辺0の行でも生き残る唯一の値です。2行目は単位六角形で、√3を含む3つの出力が最も素の形で出ます。最も短い対角線が1.7321、辺心距離が0.866で、それぞれ√3と√3の半分です。3行目に1つ目の偶然があります。辺2の六角形の面積は10.3923で、1行目の辺6の六角形の最も短い対角線も同じ10.3923です。7行目の辺10は2つ目を運んでいます。辺心距離が8.6603で、これは辺5の六角形の最も短い対角線です。どちらも5√3を別の方向からたどったものです。同じ表で2つの量が印字された4桁を共有するのは、まさに複製の失敗に見える形で、そして両方とも本物です。最後の行は辺0で、大きさの5列は0ですが答えは欠測ではなく本物であり、角度の列は上に述べた理由でやはり120です。ここの数はすべてページのビルド時に辺からセンチメートルと度で計算し直したもので、小数の幅は結果パネルと同じです。

公式

A = (3√3 ÷ 2) × s²、P = 6s、d_long = 2s、d_short = √3 × s、辺心距離 = (√3 ÷ 2) × s、内角 = 120°

辺
6つの辺のうちどれか1つの長さ(センチメートル)。入力がこれだけなのは、正六角形は6辺がすべて等しく6つの角がすべて120度に固定されているため、この数ひとつで図形全体が決まるからです
面積
六角形の内側の広さ(平方センチメートル)。3√3を2で割った値に辺の2乗を掛けたものです。その定数がどこから来るかは、六角形を構成する正三角形6枚を見れば分かり、覚えるべき公式ではありません
周長
まわりを一周する長さ(センチメートル)。6つとも同じなので辺かける6です。辺が正確ならつねに正確になる唯一の出力で、他の値を突き合わせる基準になります
最も長い対角線
ある頂点から中心をまっすぐ通り向かいの頂点までの距離(センチメートル)。ちょうど辺の2倍で、六角形に外接する円の直径でもあり、この図形を横切って取れる最も広い寸法でもあります
最も短い対角線
頂点を1つだけ挟んだ2つの頂点の間の距離(センチメートル)。√3かける辺です。辺心距離の2倍より少し小さく、辺の1.5倍より少し大きく、六角形を長方形と2つの三角形に分けます
辺心距離
中心から辺の真ん中までまっすぐ出た距離(センチメートル)。√3を2で割って辺を掛けた値です。六角形に内接する円の半径であり、最も短い対角線のちょうど半分でもあります。中心から見た値と頂点から見た値が同じ長さなのです
√3
3の平方根、およそ1.7320508。面積・最も短い対角線・辺心距離に現れ、辺1の正三角形の高さでもあります。三角形の辺を高さに変える数です
内角
隣り合う2辺が六角形の内側でなす角で、正六角形ならどれも120度、したがって辺にはまったく依存しません。多角形の角の合計は(辺の数 − 2)× 180度という規則から出ます。6辺なら三角形4枚分、720度を6つの等しい角で分けるわけです。このページで唯一、大きな六角形でも同じ値を印字する出力です
小数第4位
すべての出力を書く幅。面積・最も短い対角線・辺心距離はほとんどつねに√3を抱えるのでめったに終わりません。周長と最も長い対角線は正確で、小数第4位まで印字するのは主張ではなく幅です。内角はちょうど120なので小数点以下をまったく付けずに整数で印字します。幅は出力ごとに決まっており、ページ全体で1つではありません

このページは六角形を物として扱うためのもので、蜂の巣がその代表例です。面を張るときに六角形のタイルが使う材料を知りたいなら面積が要る値で、辺1の六角形の面積が約2.6、辺1の正方形が1であることは覚えておく価値があります。同じ辺の長さで六角形のほうが広く覆い、その効率のよさが梱包材やパネルで蜂の巣構造がまねされる理由です。板からタイルを切り出すなら、辺心距離が中心の間隔を教えてくれ、2本の対角線は仕上がった図形に必要な余裕を教えてくれます。最も長い対角線は最も広い部分を横切り、最も短い対角線は二面幅、つまりナットがスパナに入るかどうかを決める寸法です。ボルトの頭は二面幅で表記され、それは辺心距離の2倍にあたり、合うソケットも同じように表記されます。ですから最も長い対角線ではなく辺心距離の出力に手を伸ばしてください。図面を検算するなら、2本の対角線の比は固定です。最も短い対角線は最も長い対角線のちょうど2分の1に√3を掛けたものですから、この比から外れた六角形は丸め誤差ではなく入力の打ち間違いです。

計算例

  1. 辺が6の場合

    1. 周長:6 × 6 = 36
    2. 最も長い対角線:2 × 6 = 12
    3. 辺心距離:(√3 ÷ 2) × 6 = 5.196152…、小数第4位で丸めて5.1962
    4. 最も短い対角線:√3 × 6 = 10.392304…、小数第4位で丸めて10.3923
    5. 面積:(3√3 ÷ 2) × 36 = 93.530743…、小数第4位で丸めて93.5307
    6. 内角:(6 − 2) × 180 ÷ 6 = 120度で、正六角形ならどれも同じ

    このページが開いたときに入れている入力です。6つの出力のうち2つ、周長36と最も長い対角線12は正確で、3つは√3を抱えて4桁を印字します。6つ目が内角の120度で、下の表が8行すべてに印字しているのと同じ数です。一度やっておく価値のある確認は、辺心距離が最も短い対角線のちょうど半分であること、5.1962と10.3923です。これはこの辺に限らずどの辺でも成り立ちます。

  2. 辺が1の場合

    1. 周長:6 × 1 = 6
    2. 最も長い対角線:2 × 1 = 2
    3. 最も短い対角線:√3 × 1 = 1.7320508…、小数第4位で丸めて1.7321
    4. 辺心距離:0.8660254…、小数第4位で丸めて0.866
    5. 面積:(3√3 ÷ 2) × 1 = 2.5980762…、小数第4位で丸めて2.5981
    6. 内角:(6 − 2) × 180 ÷ 6 = 120度で、正六角形ならどれも同じ

    単位六角形で、定数を覚えるならこれです。辺1の正六角形は面積2.5981、最も短い対角線1.7321、辺心距離0.8660になります。辺1の正方形の面積1も上回り、これが蜂の巣の算術です。辺心距離が0.8660ではなく0.866と印字されるのは、小数第4位が末尾の0で、印字はできるだけ短い形になるからです。内角の120には印字すべき小数部がそもそもありません。

  3. 辺が2の場合

    1. 周長:6 × 2 = 12
    2. 最も長い対角線:2 × 2 = 4
    3. 最も短い対角線:√3 × 2 = 3.4641016…、小数第4位で丸めて3.4641
    4. 辺心距離:1.7320508…、小数第4位で丸めて1.7321
    5. 面積:(3√3 ÷ 2) × 4 = 10.392304…、小数第4位で丸めて10.3923
    6. 内角:(6 − 2) × 180 ÷ 6 = 120度で、正六角形ならどれも同じ

    人を驚かせる行です。この六角形の面積は10.3923で、辺6の六角形の最も短い対角線も10.3923です。別の六角形の別の量が同じ4桁を印字するのは数の偶然であって計算の重複ではなく、参考表でそれを見つけて悪いほうに考える前に知っておく価値があります。対照的に、内角は驚きのない唯一の列です。どの行も120です。

  4. 辺が10の場合

    1. 周長:6 × 10 = 60
    2. 最も長い対角線:2 × 10 = 20
    3. 最も短い対角線:√3 × 10 = 17.320508…、小数第4位で丸めて17.3205
    4. 辺心距離:(√3 ÷ 2) × 10 = 8.660254…、小数第4位で丸めて8.6603
    5. 面積:(3√3 ÷ 2) × 100 = 259.807621…、小数第4位で丸めて259.8076
    6. 内角:(6 − 2) × 180 ÷ 6 = 120度で、正六角形ならどれも同じ

    10センチの六角形で、小さめのタイルくらいの大きさです。辺心距離8.6603はこのページ2つ目の偶然で、辺5の六角形の最も短い対角線と同じ4桁です。どちらも5√3を別の場所から見たものだからです。この行から持ち帰る価値があるのは、最も長い対角線20に対する最も短い対角線17.32で、六角形は二面幅より頂点をまたいだほうが約15パーセント広く、だからナットと合うスパナが二面幅で表記されるのです。

  5. 辺が0の場合

    1. 周長:6 × 0 = 0
    2. 最も長い対角線:2 × 0 = 0
    3. 最も短い対角線:√3 × 0 = 0
    4. 辺心距離:(√3 ÷ 2) × 0 = 0
    5. 面積:(3√3 ÷ 2) × 0 = 0
    6. 内角:(6 − 2) × 180 ÷ 6 = 120度で、正六角形ならどれも同じ

    0は空欄ではなく正規の入力です。辺0の六角形は1点であり、大きさの5つの値はすべて0なので、0の並んだ行は何かが埋まらなかった印ではなく本物の答えです。例外は内角で120度のままです。大きさではなく辺が6つあることの性質だからで、図形は潰れましたが別の図形になったわけではありません。このページは0と空欄を区別しており、空欄のときは計算のもとがないので結果をまったく表示しません。

適用限界

このページは正六角形専用です。6辺がすべて同じ長さで、6つの角がすべて120度であることが条件です。正でない六角形には単一の辺の長さがなく、1つの数では表せません。その場合このページは、思い描いている図形が別物だとは告げずに、その辺を持つ正六角形の値を黙って返します。内角はどんな大きさでも120度に固定され、表のどの行でも、辺が0の行でも変わらず印字されます。外角と中心角は出しませんし、正でない六角形の角はそもそも一意に決まらないので出せません。出力は単位のドロップダウンを何にしてもセンチメートル・平方センチメートル・度なので、インチで入力した辺は自分で換算する必要のあるセンチメートルの答えで返ってきます。小数第4位は精度についての主張ではなく表示幅で、実測した辺には過剰であり、入力が正確でないかぎり最後の2桁に意味はありません。面積は辺の2乗で増え、周長と対角線は辺そのもので増えるため、六角形を大きくするとこれらの値は違う割合で動きます。まったく動かないのが内角です。辺心距離と最も短い対角線は、片方がもう片方のちょうど半分であるにもかかわらず2つの出力として印字します。別々の職種で別々に使われる寸法であり、片方を半分にさせるより両方を出すほうが親切だからです。穴の開いた六角形、曲面に描かれた六角形、六角形のタイルやナットの厚みには対応していません。その3つ目の次元を入れる欄がこのページにはありません。

よくある質問

なぜ六角形は測定1つで足りるのですか
このページが扱うのが正六角形で、6辺がすべて等しく6つの角がすべて120度に固定されているからです。この2つの事実が残すのは大きさだけなので、辺1つの長さで決まります。これが、2つの数が要る長方形や、3つの数が要る一般の三角形と、正六角形を分けている点です。
辺心距離とは何で、何の役に立つのですか
六角形の中心から辺の真ん中までまっすぐ出た距離で、内側にぴったり収まる最大の円の半径です。役に立つのは、平らな面を持つ物が実際にこの寸法で測られるからです。ナットと、それに合うスパナはどちらも二面幅で表記され、それは辺心距離の2倍にあたります。頂点をまたぐ最も長い対角線ではありません。
どちらの対角線がどちらですか
最も長い対角線はある頂点から中心をまっすぐ通り向かいの頂点までで、ちょうど辺の2倍です。最も短い対角線は頂点を1つ挟んだ2つの頂点の間で、√3かける辺です。長いほうは短いほうより約15パーセント長く、短いほうは辺心距離のちょうど2倍です。
出力によって小数第4位までだったりまったくなかったりするのはなぜですか
幅が出力ごとに決まっているからで、ページ全体で1つではありません。面積・最も短い対角線・辺心距離はどれも√3を含み、それが終わらないので答えもめったに終わらず、4桁まで印字します。周長は辺かける6、最も長い対角線は辺かける2なので、辺が正確ならどちらも正確です。固定の幅として4桁まで印字し、末尾の0は単に表示されません。内角はちょうど120なので、小数点をまったく付けずに整数で印字します。
同じ辺の正方形と比べるとどうですか
六角形のほうが広く覆います。辺1の正六角形の面積は約2.6平方単位で、辺1の正方形の1に対して、同じ長さの辺を使っています。ただし六角形は辺が6つあるぶん周長も長いので、辺の長さあたりの面積として述べるときだけ比較が公平になります。蜂の巣、梱包の仕切り、ラジエーターパネルが六角形の区画を使うのはこの効率のためです。
辺は0でもよいのですか
はい、5つの出力がすべて0で返り、それは大きさのない六角形の正直な記述です。0は空欄ではなく本物の入力として扱われるので、0の並んだ行は答えです。空欄は別で、何も入っていなければ計算のもとがないため結果をまったく表示しません。
辺を変えても内角が変わらないのはなぜですか
大きさではなく図形の性質だからです。多角形の角の合計は(辺の数 − 2)× 180度で、6辺なら720度、正六角形はそれを6つの角で等しく分けるので1つあたり120度になります。この計算のどこにも辺の長さは出てこないので、辺1の六角形も辺10の六角形も角は120度です。1点に潰れた六角形でさえ120を報告しますが、それは大きさを失っても形は失っていない図形の正直な答えです。

参考文献

関連する計算ツール