若要以角度求扇形面積,請將整圓面積乘以扇形所涵蓋旋轉角度的比例:A = (θ/360) × πr²。其中,θ 是以度數表示的圓心角,r 是圓的半徑。分母 360 度代表一次完整旋轉,因此相同的比例也適用於小扇形或整圓。若要確保計算可靠,半徑必須為正值且為有限值,而圓心角必須大於零但不得超過 360 度。扇形面積計算器會先將角度轉換為弧度,再套用此以度數為基礎的關係式,接著顯示扇形面積、對應的弧長以及占整圓的百分比。 throughout 使用一致的長度單位十分重要:輸入以英尺為單位的半徑,會得到以平方英尺表示的面積及以英尺表示的弧長;而輸入以公分為單位的半徑,則會得到以平方公分表示的面積及以公分表示的弧長。本頁會在您的瀏覽器本機執行算術運算,無須上傳資料或登入帳號,並讓公式陳述持續顯示在結果旁,方便核對計算。這在題目提供度數,但您同時需要相關邊界長度或扇形占整圓的比例時特別實用。

how to find sector area in degrees
如何以度數求扇形面積:直接方法

角度與弧度公式的關係

公式 A = ½θr² 要求 θ 以弧度表示。如果圓心角已經以度數表示,計算器會先套用 θ 弧度 = θ 度 × π/180。此轉換與OpenStax《代數與三角》角度章節中的度數與弧度討論一致。

由於整圓包含 360 度,也就是 2π 弧度,因此度數形式可直接得出:A = (θ 度/360) × πr²。其他結果也由完整旋轉的相同比例決定。弧長為 s = (θ 度/360) × 2πr,而扇形占整圓的比例為 θ 度/360。選擇正確的角度模式,可確保在套用這些關係式之前,數值角度已得到正確解讀。另有一份以弧度求扇形面積的分步推導,也能協助釐清為何計算式中會出現轉換。

在角度模式下計算扇形

  1. 開啟扇形面積計算器,找出半徑、圓心角、角度單位及計算控制項。
  2. 輸入正值且為有限值的圓半徑,並記下您使用的長度單位。解讀答案時,請保持該單位一致。零、負值、非有限值及極大的半徑皆不予接受。
  3. 輸入圓心角,並選擇度數作為單位。角度模式下的角度必須大於零且不得超過 360 度。以弧度表示時,對應上限為 2π 弧度。
  4. 選取計算扇形以套用度數轉換,並計算所需的量測值。
  5. 從結果中讀取扇形面積、對應的弧長及占整圓的百分比。請確認面積使用平方長度單位,而弧長使用原始半徑單位。

變更任一輸入項目都會清除先前的結果,避免將舊面積誤認為修訂後數值的答案。變更半徑或角度後,請再次執行計算。

正確解讀三項輸出

計算器顯示的內容不只有所要求的面積。這些輸出描述的是同一扇形的不同屬性,不應視為可以互換的量測值。

輸出 以度數為基礎的關係式 預期單位
扇形面積 A = (θ/360) × πr² 半徑單位的平方
弧長 s = (θ/360) × 2πr 原始半徑單位
占整圓的比例 θ/360 以百分比顯示

在內部,計算器會以弧度角度搭配 A = ½θr²、s = θr,以及整圓比例 θ/(2π) 進行運算。這些形式與表中的度數形式等效。因此,角度模式是量測的一部分,而不僅僅是顯示偏好:在錯誤模式下輸入數字會改變其意義,而超過所選模式完整圓上限的角度則不予接受。

20 英尺、30 度的計算範例

OpenStax 的灑水器範例使用 20 英尺的半徑及 30 度的圓心角。將該角度轉換為弧度:30 × π/180 = π/6 弧度。

將轉換後的角度與半徑代入面積公式:A = ½ × π/6 × 20² = 100π/3,約為 104.72 平方英尺。

對於同一扇形,弧長為 s = π/6 × 20 = 10π/3 英尺。其占整圓的比例為 1/12,顯示結果約為 8.33333333333%。在角度模式下輸入原始半徑與度數,即可重現這些相關結果。

依賴結果前的準確性檢查

所有算術運算皆使用 JavaScript 雙精度數字在瀏覽器中執行。有限結果最多會格式化為 12 個有效位數,但任何涉及 π 或其他無限小數值的顯示小數皆為近似值,而非精確的符號結果。

  • 檢查單位:計算器不會轉換量測單位。如果半徑以公分表示,預期面積會以平方公分表示,而弧長會以公分表示。
  • 檢查模式:度數與弧度數值不能互換。請確保所選單位與圓心角的提供方式相符。
  • 檢查兩個界限:半徑必須符合正值且為有限值的輸入規則,而圓心角必須維持在一個正向整圓的範圍內。
  • 檢查公式:公式陳述會持續顯示在結果旁,方便稽核半徑、角度基準及扇形邊界。
  • 檢查所需的精確度:對於營建、測量、加工、法律邊界或安全關鍵工程,請保留適當的有效位數,並使用該領域適用的專業方法與容許誤差驗證結果。

幾何形狀並非一般扇形時

圓形扇形由兩條半徑及其間的弧線圍成。外觀相似的幾何問題可能需要不同的輸入,因此使用結果前請先確認邊界。

問題 定義資訊 扇形面積計算器的適用範圍
一般圓形扇形 一個半徑及一個最大可達整圓的正圓心角 計算面積、弧長及占整圓的比例
圓弓形 一條弦及其兩端點之間的弧線 不計算
圓環扇形 內半徑、外半徑及圓心角 不計算
橢圓扇形 橢圓邊界及圓心角 不計算
超過一次旋轉的掃掠區域 大於整圓的優角 不計算
由弦與矢高求面積 弦長與矢高,而非半徑與圓心角 不計算

如果已知量測值描述的是上述其中一種不同幾何形狀,請改用相應方法,不要勉強套入一般扇形計算。對於所要求的度數計算任務,請記錄半徑及其單位,在角度模式下輸入圓心角,執行計算,並確認傳回的面積帶有平方單位,而弧長帶有原始長度單位。

如果您正在比較不同選項,如何由表面積求球體半徑對此有詳細說明。