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五边形的面积公式

五边形面积公式的计算方法因已知条件而异,以下介绍几种常见情况:

正五边形面积公式

设正五边形的边长为aa,其面积公式为:
A=145(5+25)a2A = \frac{1}{4}\sqrt{5(5 + 2\sqrt{5})}a^{2}

)

a2
推导过程相对复杂,通常借助三角函数等知识。先将正五边形分割成五个等腰三角形,每个等腰三角形的顶角为3605=72\frac{360^{\circ}}{5}=72^{\circ},底角为180722=54\frac{180^{\circ}-72^{\circ}}{2}=54^{\circ} 。通过三角函数求出等腰三角形的高,进而求出一个等腰三角形的面积,再乘以55就得到正五边形的面积。

已知顶点坐标求任意五边形面积(适用于平面直角坐标系中的五边形)

若五边形的五个顶点坐标分别为(x1,y1)(x_1,y_1)(x2,y2)(x_2,y_2)(x3,y3)(x_3,y_3)(x4,y4)(x_4,y_4)(x5,y5)(x_5,y_5),可以使用鞋带公式(高斯面积公式)来计算其面积:
A=12x1y1x2y2+12x2y2x3y3+12x3y3x4y4+12x4y4x5y5+12x5y5x1y1A=\frac{1}{2}\left|\begin{array}{cc}x_1&y_1\\x_2&y_2\end{array}\right|+\frac{1}{2}\left|\begin{array}{cc}x_2&y_2\\x_3&y_3\end{array}\right|+\frac{1}{2}\left|\begin{array}{cc}x_3&y_3\\x_4&y_4\end{array}\right|+\frac{1}{2}\left|\begin{array}{cc}x_4&y_4\\x_5&y_5\end{array}\right|+\frac{1}{2}\left|\begin{array}{cc}x_5&y_5\\x_1&y_1\end{array}\right|

x1x2y1y2

+21

x2x3y2y3

+21

x3x4y3y4

+21

x4x5y4y5

+21

x5x1y5y1


这里二阶行列式abcd=adbc\left|\begin{array}{cc}a&b\\c&d\end{array}\right| = ad - bc

acbd

=adbc

分割法求任意五边形面积

对于不规则五边形,通常采用分割法,将五边形分割为三角形、四边形等易于计算面积的图形,然后分别计算这些图形的面积,最后将它们的面积相加,从而得到五边形的总面积。例如,连接五边形的一条对角线,将五边形分成一个三角形和一个四边形,分别计算三角形和四边形的面积后求和。