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圆面积计算器

范围:0 cm – 1,000,000,000 cm

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范围:0 cm – 1,000,000,000 cm

结果

78.5398 cm²

面积

圆面积计算器要的是半径、直径、周长三者之中你手边有的那一个,回给你这个圆围住多大一块面,单位是平方厘米。公式是 π 乘以半径的平方,而中间那一步——把你填进去的那个量换成半径——正是三个输入框的来历。直径是半径的两倍,周长是半径乘以 2π,所以三者之中任意一个都定得下另外两个,这也是为什么只填一个。填两个不是更准,而是自相矛盾:半径 5 与直径 12 背后没有同一个圆,页面会把这件事说出来,而不是悄悄挑一个用。被量的那个东西该叫什么,值得停一下。严格说面积属于圆面——那块平的区域——而圆指的是围住它的那条曲线。日常说话没人这么分,这一页也跟着日常的说法走,但它是「一条看起来该给出长度的公式,为什么回给你的是平方单位」的答案。单位是这一页最容易咬人的地方。半径可以按厘米、米、毫米、英寸或英尺填,而无论你选哪一个,答案都是平方厘米,因为换算发生在进去的那一步,不是出来的那一步。按英寸填半径、指望读到平方英寸,拿到的数会大约大六倍半。要带走的那条规矩是:面积按长度换算系数的平方换算,不是按系数本身。还有一件事,在你拿这一页与自己手算的数对照之前值得知道。面积是由未舍入的半径推出来、只在最后舍一次;起点是周长时这一条尤其要紧,因为那时半径根本不是一个写得完的数。周长填 20,把参考表给的半径读出来,平方再乘 π,你会与这一页印的答案差最后一位。页面是对的,你的算术也是对的;差别只在于一边在中间舍了一次,另一边没有。

由半径求圆的面积,并把直径并排放在一起

半径(厘米)直径(厘米)面积(平方厘米)
123.1416
2412.5664
3628.2743
51078.5398
1020314.1593
20401256.6371
0.510.7854
000

八个圆、三列,第三列是答案,前两列负责解释它。半径与它的直径放在一起,是因为这一页不回显你填的那个数:填的是直径时,想知道它被读成多少,唯一的去处就是这里。第一行是单位圆,它的面积按平方厘米算在数值上就是 π,这件事本身挺好看,也是记住 r = 1 时 πr² 在做什么的捷径。第一行与第二行是那对值得记住的关系:半径从 1 变成 2,面积从 3.1416 变成 12.5664,正好四倍。第四行是页面打开时的那一组,也是总览页对同一个圆印的那一行,78.5398——两页在这个数上对到最后一位,因为两页都没有在平方之前先把半径舍掉。第七行是半厘米的半径,面积是 π 的四分之一;最后一行半径为零,圆已经缩成一个点,面积是真正的零,不是缺答案。

公式

面积 = πr²

π
每个圆都一样的那个常数,约 3.14159。它是圆周长与直径的比,这既是它的来历,也是它为什么会同时出现在长度公式和这一条里
r
半径,单位是厘米——直径的一半,或者周长除以 2π,取决于你填的是哪个框
r²
半径乘以它自己,不是乘以二。半径翻倍,面积变成四倍——这是这条公式最有用的一条性质,也是参考表要用一对行把它摆出来的原因
面积
这个圆面围住多大一块平面,单位是平方厘米,与输入用的是哪个单位无关
周长 ÷ 2π
由沿边缘量出来的那个数反推半径的办法。结果是一个写不完的数,所以它会一直保持未舍入的状态,直到平方做完
直径 ÷ 2
另一条进来的路,也是更好走的一条:直径只要是你量出来的数,半径就正好是它的一半
四位小数
答案印出来的宽度。圆的面积几乎永远不是写不完的数,所以这四位小数是显示宽度,不是「这个数精确」的声明

凡是圆的、表面要被盖住、涂上、裁出来或报价的东西,都是这一页。刷漆与涂层是最直白的一种:圆桌面、罐子的顶盖、圆形的招牌、要喷一块的圆铁片,报价都按单位面积走,而面积就是这条公式。从板材上裁下来是第二种:钢板冲出来的圆片、一块圆玻璃、一个垫片、一块圆桌布——这时的面积告诉你每一件吃掉多少料,而价钱取决于这个数。园林与建筑用它算圆形花坛、圆形铺装、圆形草坪、柱子的截面,以及圆形水池的水面。工程上它是管道、轴或电缆的横截面积,流量与载流量都是按它折算的——直径翻倍的管子过流面积是四倍,这个四倍两头都会让人栽跟头。在物理与日常算术里,它就是把压强换成力、把强度换成总量、把一场雨的读数换成一堆水的那块面积。最后还有课堂上的用法,而它正是让这条公式留下来的那一种:在方格纸上画一个圆,数一数里面完整的格子有多少,再与 πr² 比一比。数出来的会偏小一点,因为边上那些格子有一部分落在圆外——而那点差距,是大多数人第一次真正碰上「公式里那个无理常数到底意味着什么」。

算例

  1. 半径 5

    1. 半径平方:5 × 5 = 25
    2. 乘以 π:25 × 3.14159 = 78.5398

    页面打开时就是这一组,也是把这一页与总览页拴在一起的那一行:半径 5 的圆在那一页上的面积同样是 78.5398。中间没有发生过舍入,这正是两页能对到最后一位的原因——如果面积是由一个已经舍过的半径推出来的,就对不上了。

  2. 直径 12

    1. 直径折半得到半径:12 ÷ 2 = 6
    2. 平方:6 × 6 = 36
    3. 乘以 π:36 × 3.14159 = 113.0973

    人们最常走的一条路,因为一件圆形的东西横着量比从圆心量到边上容易得多。这一页不把你填的那个数印回来,所以想确认 12 被读成了 6,可以去看参考表的半径那一列——6 不在表里,但半径 3 那一行的直径是 6、半径 10 那一行的直径是 20,足够看出页面用的是哪种关系。

  3. 周长 20

    1. 反推半径:20 ÷(2 × π)= 3.1830988…
    2. 平方:3.1830988 × 3.1830988 = 10.1318311…
    3. 乘以 π:10.1318311 × 3.14159 = 31.8310

    说明这一页为什么绝不在中间舍入的那一行。这里的半径写不完——它是 10/π——所以它一直保持未舍入的状态穿过平方那一步,只有答案被舍。换个做法试试:从表上把半径读成 3.1831,平方、乘 π,得到的是 31.8309。差最后一位,而两种做法都算不上错:其中一个在结束之前先舍了一次。

  4. 半径 10

    1. 半径平方:10 × 10 = 100
    2. 乘以 π:100 × 3.14159 = 314.1593

    正好是半径 5 那个圆面积的四倍,也是看出「半径翻倍、面积四倍」最干净的一处。半径涨了两倍,答案涨了四倍,因为半径是平方的。让直径翻倍的管子过流面积是四倍,靠的是同一条关系。

  5. 半径 0

    1. 半径平方:0 × 0 = 0
    2. 乘以 π:0 × 3.14159 = 0

    一个没有大小的圆什么都没有围住,答案是零,而且是对的,不是缺答案。三个框里任何一个填 0 都是合法的——「量出来是 0」与「根本没有量」是两回事,而后者(框空着)才是页面认为「没有东西可算」的那一种。

局限

这一页只给面积,别的不给:不出周长、不出直径、不出半径。已知面积而想要另外几个,在另一页。答案永远是平方厘米,与每个框选的是哪个单位无关——换算发生在进去的那一步,所以按英寸填的半径算回来是平方厘米,要读成平方英寸得除以 6.4516。把面积除以 2.54 而不是除以它的平方,是要提防的那个错。面积是由未舍入的半径推出来的,所以如果你从周长出发、又拿一个舍过的半径去手算核对,你的数会在最后一位上与页面不同;错的不是页面这一边。四位小数是显示宽度,不是「面积是精确的」这句话——圆的面积几乎永远写不完,78.5398 是 78.53981633… 舍过的结果。半径为 0 是接受的,面积是 0,这是对的。这一页只收三个测量值里的一个:给两个它会拒绝,因为两个不一致的数描述不出一个圆。这里不处理椭圆、弓形、扇形,也不处理球面——每一个都是另一种图形、另一条公式;其中椭圆尤其容易被人当成「压扁的圆、面积随手就能算」,而它不是。

常见问题

为什么三个框只能填一个?
因为三者描述的是同一个圆,任意两个都是多余的,而任意两个对不上就是矛盾。半径 5 与直径 12 不可能同时属于同一个圆。页面会拒绝填两个,而不是悄悄挑一个用,因为这几个框的意义就在于让你填手上真正量到的那个数。
我填的是英寸,为什么答案是平方厘米?
因为单位换算发生在进去的那一步,不是出来的那一步。你的英寸先被换成厘米,面积算出来,答案就是平方厘米——它不是平方英寸的数。要读成平方英寸,除以 6.4516,也就是 2.54 的平方。面积按长度换算系数的平方换算,除以 2.54 是那个要避开的错。
我自己手算核对,为什么得到的数差一点?
差在舍入发生在哪一步。页面把半径保持未舍入直到最后,而你如果从周长出发,那个半径本来就是一个写不完的数。把它从表上读出来、平方、相乘,就是在中间舍了一次。周长 20 时这一点值 0.0001,而这一页是与它自己一致的那一边。
为什么半径翻倍,面积变成四倍?
因为半径是平方的,不是乘以二。半径翻倍意味着构成那个平方的两个方向各翻一倍,所以面积涨了两倍再两倍。这条值得记住:让直径翻倍的管子过流面积是四倍,靠的是同一条关系,而它两头都会让人栽跟头。
页面会把我填的直径读成多少显示出来吗?
不直接显示——结果面板只给面积,不回显你填进去的那个数。参考表正是为这件事准备的:每一行都把一个半径与它的直径、面积并排放在一起,可以找一行接近你那个数的,看页面用的是哪种倍数关系。直径 12 对应半径 6,也就是表上半径 3 那一行把直径翻倍的情形。
能在这里由面积反求半径吗?
这一页不能。方向是有意反过来的:这一页收长度、给面积,而反回去那一步要开平方。另有一页把四件事一起做了——给它四个量里的任意一个,它回给你其余全部——如果你手上起点是面积,用那一页。

参考资料

相关计算器