Формулы площадей фигур и объёмов тел

Сводная таблица формул: площади треугольника (через основание и высоту, формула Герона, через радиусы), квадрата, прямоугольника, параллелограмма, ромба, трапеции, круга, сектора, сегмента, эллипса и правильного многоугольника; объёмы и площади поверхности куба, параллелепипеда, призмы, пирамиды, цилиндра, конуса, усечённого конуса, шара, шарового сегмента и тора.

Рекламный блок «после калькулятора» (ads/after-calc.html)

Все формулы ниже легко проверить в калькуляторах площади фигур и объёма тел, где их можно применить к своим размерам. Обозначения: a, b, c — стороны, h — высота, r и R — радиусы, d — диаметр или диагональ, P — периметр.

Треугольник

Что известноФормула площади
Основание и высотаS = ½ ah
Две стороны и угол между нимиS = ½ ab sin C
Три стороны (формула Герона)S = √(p(p − a)(p − b)(p − c)), p = (a + b + c)/2
Радиус вписанной окружностиS = pr
Радиус описанной окружностиS = abc4R
Прямоугольный, катеты a и bS = ½ ab
Равносторонний со стороной aS = √34a2 ≈ 0,433 a2, h = √32a
Координаты вершинS = ½ |(x2 − x1)(y3 − y1) − (x3 − x1)(y2 − y1)|

Четырёхугольники и многоугольники

ФигураПлощадьПериметр, диагональ
КвадратS = a2 = d2/2P = 4a, d = a√2
ПрямоугольникS = abP = 2(a + b), d = √(a2 + b2)
ПараллелограммS = ah = ab sin αd12 + d22 = 2(a2 + b2)
РомбS = d1d2/2 = a2 sin αP = 4a
ТрапецияS = a + b2ha, b — основания; средняя линия (a + b)/2
Произвольный четырёхугольникS = ½ d1d2 sin φφ — угол между диагоналями
Правильный n-угольник со стороной aS = na24 tg(π/n)правильный шестиугольник: S = (3√3/2)a² ≈ 2,598a²

Круг и его части

ФигураПлощадьДлина
КругS = πr2 = πd2/4L = 2πr = πd
Сектор с углом α (в радианах)S = ½ r2αдуга l = rα
Сектор с углом α°S = πr2α°/360l = πrα°/180
СегментS = ½ r2(α − sin α)хорда 2r sin(α/2)
КольцоS = π(R2 − r2)
Эллипс с полуосями a и bS = πabL ≈ π[3(a + b) − √((3a + b)(a + 3b))] (Рамануджан)
Рекламный блок «внутри статьи» (ads/in-article.html)

Объёмы и площади поверхности тел

ТелоОбъёмПлощадь поверхности
КубV = a3S = 6a2, диагональ a√3
Прямоугольный параллелепипедV = abcS = 2(ab + bc + ac)
Прямая призмаV = SоснhS = 2Sосн + Pоснh
ПирамидаV = ⅓ Sоснhправильная: S = Sосн + ½Pосн·l, l — апофема
Усечённая пирамидаV = ⅓ h(S1 + √(S1S2) + S2)
ЦилиндрV = πr2hS = 2πr(r + h), боковая 2πrh
КонусV = ⅓ πr2hS = πr(r + l), l = √(r2 + h2)
Усечённый конусV = ⅓ πh(R2 + Rr + r2)боковая π(R + r)l
ШарV = 43πr3 = πd36S = 4πr2 = πd2
Шаровой сегмент высотой hV = πh2(r − h/3)сферическая часть 2πrh
ТорV = 2π2Rr2S = 4π2Rr
ЭллипсоидV = 43πabc

Полезные соотношения

  • При увеличении всех размеров в k раз площади растут в k², а объёмы — в k³ раз. Шар вдвое большего диаметра весит в 8 раз больше.
  • Объём конуса и пирамиды — ровно треть объёма цилиндра или призмы с тем же основанием и высотой.
  • Шар, вписанный в цилиндр, занимает 2/3 его объёма — этим открытием гордился Архимед.
  • Из всех фигур данного периметра наибольшую площадь имеет круг, из всех тел данной площади поверхности наибольший объём — шар.
Рекламный блок «внизу страницы» (ads/bottom.html)