Laskutapa
Valitse, mitkä mitat ovat tiedossa.
Sivut ja lävistäjä
Anna sivut kiertojärjestyksessä. Lävistäjä yhdistää sivuparien a–b ja c–d väliset kärjet.
Lävistäjät ja kulma
Anna molemmat lävistäjät ja niiden välinen kulma asteina.
Laske yleisen nelikulmion pinta-ala kahdesta tunnetusta tiedosta: neljästä sivusta ja lävistäjästä tai kahdesta lävistäjästä ja niiden välisestä kulmasta.
Valitse, mitkä mitat ovat tiedossa.
Anna sivut kiertojärjestyksessä. Lävistäjä yhdistää sivuparien a–b ja c–d väliset kärjet.
Anna molemmat lävistäjät ja niiden välinen kulma asteina.
Tämä laskuri laskee yleisen nelikulmion pinta-alan. Koska sivut eivät yksin määrää nelikulmion muotoa, tarvitaan yksi lisämitta. Laskuri tarjoaa kaksi tapaa: neljä sivua ja lävistäjä tai kaksi lävistäjää ja niiden välinen kulma.
Kolmio on jäykkä: kolme sivua määräävät sen muodon yksikäsitteisesti. Nelikulmio sen sijaan voi "vääntyä" samoilla sivuilla, jolloin sen pinta-ala muuttuu. Tämän vuoksi nelikulmion alan laskemiseen tarvitaan sivujen lisäksi vähintään yksi lisätieto.
Lävistäjä jakaa nelikulmion kahdeksi kolmioksi. Lasketaan kummankin kolmion ala Heronin kaavalla ja lasketaan ne yhteen:
s = (x + y + z) ÷ 2
kolmion ala = √(s(s−x)(s−y)(s−z))
Tässä x, y ja z ovat kolmion sivut. Lävistäjä p on molempien kolmioiden yhteinen sivu, joten kokonaisala on kolmio(a, b, p) + kolmio(c, d, p).
Jos tunnetaan molemmat lävistäjät ja niiden välinen kulma, ala saadaan suoraan:
A = ½ · d₁ · d₂ · sin θ
Kun lävistäjät ovat kohtisuorassa toisiaan vastaan (θ = 90°), sin θ = 1 ja kaava yksinkertaistuu muotoon A = ½ · d₁ · d₂. Tämä pätee esimerkiksi neliölle ja vinoneliölle.
Lasketaan ala lävistäjistä, kun d₁ = 8, d₂ = 6 ja kulma θ = 90°:
A = ½ · 8 · 6 · sin 90° = ½ · 48 · 1 = 24
Jos kulma olisi 60°, ala olisi ½ · 8 · 6 · sin 60° ≈ 20,78.
Monille nelikulmioille on oma, yksinkertaisempi kaavansa:
Yleiselle, epäsäännölliselle nelikulmiolle käytetään tämän laskurin kahta menetelmää.
Epäsäännöllisten nelikulmioiden pinta-aloja lasketaan tonttien ja peltojen pinta-alojen määrityksessä, rakennuspiirustuksissa ja maanmittauksessa. Lävistäjämenetelmä on kätevä, kun lävistäjät on helppo mitata, ja sivumenetelmä, kun tunnetaan reunojen pituudet ja yksi lävistäjä.
Nelikulmioiden pinta-alat opitaan asteittain: ensin suorakulmio ja suunnikas, sitten puolisuunnikas ja lopulta yleinen nelikulmio jakamalla se kolmioihin. Aihe yhdistää kolmion alan, Heronin kaavan ja trigonometrian, ja se on keskeinen geometrian sovellus.