शूलेस फॉर्मूला कैलकुलेटर
शीर्षों (vertices) के निर्देशांक (x, y) दर्ज करके किसी भी अनियमित बहुभुज के क्षेत्रफल, परिमाप और केंद्रक (centroid) की गणना करें। स्टेप-बाय-स्टेप गणना के साथ 20 शीर्षों तक का समर्थन।
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अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
शूलेस फॉर्मूला (गाउस का क्षेत्रफल सूत्र) दिए गए क्रमानुसार शीर्षों (vertices) के आधार पर एक सरल बहुभुज के क्षेत्रफल की गणना करता है: क्षेत्रफल (Area) = ½ × |Σ(xᵢ × yᵢ₊₁ − xᵢ₊₁ × yᵢ)|। इसका नाम तिरछे गुणा करने के पैटर्न के कारण पड़ा है जो जूते के फीते (shoelace) बाँधने के पैटर्न जैसा दिखता है। यह क्रमानुसार लिखे गए किसी भी गैर-स्व-प्रतिच्छेदी बहुभुज के लिए काम करता है।
हाँ, शीर्षों को एक सुसंगत क्रम में दर्ज किया जाना चाहिए — या तो सभी घड़ी की दिशा में (clockwise) या सभी घड़ी की विपरीत दिशा में (counterclockwise)। यादृच्छिक क्रम में शीर्षों को दर्ज करने से गलत परिणाम प्राप्त होंगे। अंतिम परिणाम को धनात्मक बनाए रखने के लिए गणना किए गए क्षेत्रफल का निरपेक्ष मान (absolute value) लिया जाता है।
हाँ, शूलेस फॉर्मूला किसी भी सरल बहुभुज (जो स्वयं को न काटता हो) का क्षेत्रफल सही ढंग से ज्ञात कर सकता है, चाहे वह अवतल (concave) ही क्यों न हो। यह स्व-प्रतिच्छेदी बहुभुज (जैसे 8-आकृति का आकार) या छिद्रों (holes) वाले बहुभुज के लिए काम नहीं करता है।
शीर्षों (x₁,y₁), (x₂,y₂), (x₃,y₃) वाले त्रिभुज के लिए: क्षेत्रफल = ½ × |x₁(y₂−y₃) + x₂(y₃−y₁) + x₃(y₁−y₂)|। यह 3 शीर्षों वाले शूलेस फॉर्मूले का ही एक विशेष रूप है। उदाहरण के लिए, (0,0), (4,0), (0,3) वाले त्रिभुज के लिए: क्षेत्रफल = ½ × |0(0−3) + 4(3−0) + 0(0−0)| = 6 वर्ग इकाई।
शूलेस फॉर्मूला की व्याख्या (Shoelace Formula Explained)
दिए गए n शीर्षों (x₁,y₁), (x₂,y₂), ..., (xₙ,yₙ) के लिए:
Area = ½ × |Σ(xᵢ × yᵢ₊₁ − xᵢ₊₁ × yᵢ)| जहाँ xₙ₊₁ = x₁ और yₙ₊₁ = y₁ (अंतिम शीर्ष वापस पहले शीर्ष से जुड़ता है)।
शूलेस (Shoelace) नाम निर्देशांकों को दो स्तंभों में लिखकर तिरछे (diagonally) गुणा करने और जोड़ने-घटाने की विशिष्ट विधि से आता है, जो जूते के फीते की क्रॉस-लॉसिंग जैसा दिखता है।
बहुभुज का केंद्रक (Centroid of a Polygon)
एक अनियमित बहुभुज का केंद्रक (ज्यामितीय केंद्र) निम्न सूत्रों द्वारा प्राप्त किया जाता है: Cₓ = (1/6A) × Σ(xᵢ + xᵢ₊₁)(xᵢyᵢ₊₁ − xᵢ₊₁yᵢ) और Cy = (1/6A) × Σ(yᵢ + yᵢ₊₁)(xᵢyᵢ₊₁ − xᵢ₊₁yᵢ)। यह वह बिंदु है जिस पर उस आकार की एक समान प्लेट पूरी तरह संतुलित रहेगी।
- यह किसी भी सरल (गैर-स्व-प्रतिच्छेदी) बहुभुज के लिए लागू होता है।
- शीर्ष घड़ी की दिशा या घड़ी की विपरीत दिशा में लिखे होने चाहिए।
- फ्लोटिंग-पॉइंट निर्देशांकों के साथ काम करता है।
- इसे गाउस का सर्वेयर सूत्र (Surveyor's formula) भी कहा जाता है।