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四邊形面積公式

四邊形沒有萬能公式。你要先認出它是哪一種。正方形面積是邊長 × 邊長。長方形面積是長 × 寬。平行四邊形面積是底 × 高。梯形面積是 (上底 + 下底) × 高 ÷ 2。菱形面積是對角線 × 對角線 ÷ 2。

如果是不屬於這幾種的任意四邊形,國小的做法是這樣。你畫一條對角線,就是從一個角連到對面那個角的直線。這樣就把四邊形切成兩個三角形。你先算出一個三角形的面積,再算出另一個,最後把兩個面積加起來。這個切割方法,是五年級學的。如果直接用兩條對角線和它們中間的角來算,那是高中才學的。

先看重點

  • 特殊的四邊形,每一種都有專屬公式。你要先判斷它是哪一種。
  • 任意四邊形:你沿著一條對角線把它切成兩個三角形。它的面積 = 對角線 × (兩個高的和) ÷ 2。
  • 如果兩條對角線互相垂直,就是像「十」字那樣交錯。它的面積 = 對角線 × 對角線 ÷ 2。
  • 用兩條對角線和它們中間的角來算面積,那是高中數學。國中和國小都不會用到。

四邊形面積公式一覽

下面整理國小會遇到的四邊形。每一種都可以點進去看想出公式的方法,還有更多練習題。其他圖形可以回到面積公式。

四邊形面積公式幾年級學
正方形正方形面積公式:邊長 × 邊長四年級
長方形長方形面積公式:長 × 寬四年級
平行四邊形平行四邊形面積公式:底 × 高五年級
梯形梯形面積公式:(上底 + 下底) × 高 ÷ 2五年級
菱形菱形面積公式:對角線 × 對角線 ÷ 2,或底 × 高五年級
任意四邊形切成兩個三角形,各用底 × 高 ÷ 2 再相加五年級的切割方法

正方形、長方形、菱形都是平行四邊形,所以底 × 高對它們都成立。

任意四邊形面積:沿對角線切成兩個三角形

任何四邊形畫一條對角線,都會被切成兩個三角形。兩個三角形共用這條對角線當底,上面三角形的高是從上面的頂點垂直畫到對角線,下面的也一樣。

兩個三角形的面積是對角線 × 高 1 ÷ 2 和對角線 × 高 2 ÷ 2,加起來就是對角線 × (高 1 + 高 2) ÷ 2。如果兩條對角線剛好互相垂直,也就是像「十」字那樣碰在一起形成直角,兩個高加起來就等於另一條對角線,公式變成對角線 × 對角線 ÷ 2,菱形、正方形和箏形都是這種情況。三角形的算法可以看三角形面積公式。

對角線高 1高 2面積 = 對角線 × (高 1 + 高 2) ÷ 2
任意四邊形沿對角線切成兩個三角形,兩個三角形共用對角線當底

四邊形面積例題

前兩題是國小就能算的方法,第三題是高中的對角線公式,讓家長知道它和國小的方法有什麼關係。

例 1一個四邊形的一條對角線長 12 公分,另外兩個頂點到這條對角線的垂直距離是 5 公分和 3 公分,面積是多少?

  1. 先看上面的三角形:12 × 5 ÷ 2 = 30(平方公分)
  2. 再看下面的三角形:12 × 3 ÷ 2 = 18(平方公分)
  3. 把兩個三角形加在一起:30 + 18 = 48(平方公分)
  4. 也可以直接算:12 × (5 + 3) ÷ 2 = 48

答:48 平方公分

例 2有一個四邊形,它的兩條對角線互相垂直,也就是交叉成直角。這兩條對角線的長度是 10 公分和 8 公分。請問這個四邊形的面積是多少?

  1. 對角線互相垂直,面積 = 對角線 × 對角線 ÷ 2
  2. 10 × 8 ÷ 2 = 40(平方公分)

答:40 平方公分

例 3高中的題目:四邊形的兩條對角線是 10 公分和 8 公分,夾角是 30 度,面積是多少?

  1. 高中公式:面積 = 對角線 × 對角線 × 夾角的 sin 值 ÷ 2。這裡的 sin 值是一個專門用來算面積的數字。
  2. 30 度的 sin 值是 0.5
  3. 10 × 8 × 0.5 ÷ 2 = 20(平方公分)

答:20 平方公分

任意四邊形面積公式和常見錯誤

如果你去網路上搜尋「任意四邊形面積公式 對角線」,會看到一個公式:面積 = 兩條對角線相乘 × 夾角的 sin 值 ÷ 2。這個公式要用到高中一年級才學的三角比,所以我們現在還不需要學。它其實就是利用對角線把四邊形切成兩個三角形的方法,只是用夾角來計算兩個高的總和。當兩條對角線像書本角那樣垂直相交時,90 度的 sin 值就是 1,這時候公式就變成我們熟悉的「對角線 × 對角線 ÷ 2」。

在計算四邊形面積的時候,最容易犯這些錯誤:

  • 不看形狀就直接用「對角線 × 對角線 ÷ 2」:只有當兩條對角線互相垂直(像十字一樣)時才能用這個公式,一般的平行四邊形和梯形是不行的。
  • 把四條邊相乘或相加:把四條邊加起來算的是周長,而把邊長相乘並不是任何四邊形算面積的方法。
  • 切成兩個三角形後,高畫錯位置:高要像鉛筆垂直落下,畫到當作底的那條對角線上。
  • 把梯形的腰或平行四邊形的斜邊當作高:高一定要和底垂直,也就是形成直角。

四邊形面積練習:試做 5 題

五年級要挑戰平行四邊形、梯形和三角形的面積題目,剛好就是我們切開四邊形會用到的三個公式。四年級的練習則是分辨梯形、平行四邊形、正方形這些形狀。你不用登入,做完題目後,系統會告訴你有幾題答對了。

準備好就開始,一共 5 題。

常見問題

四邊形面積公式是什麼?

要先看它是哪一種四邊形。長方形是用長乘以寬,正方形是邊長乘以邊長,平行四邊形是底乘以高,梯形是 (上底 + 下底) × 高 ÷ 2,菱形是兩條對角線相乘再除以 2。如果是不屬於這幾種的任意四邊形,就把它切成兩個三角形來算。

任意四邊形怎麼用對角線算面積?

國小的做法是沿著一條對角線,把它切成兩個三角形。面積 = 對角線 × (兩個高的和) ÷ 2。到了高中,會學到用兩條對角線和它們中間夾角的公式:對角線相乘 × 夾角的 sin 值 ÷ 2。

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