角度和弧度及三角函数
生活中一般旋转多少角度(rotation),是以“度”为单位;而在三角函数里的角度要以“弧度”为单位。
“度”的定义是:
两条射线从圆心向圆周射出,形成一个夹角和夹角正对的一段弧。当这段弧长正好等于圆周长的360分之一时,两条射线的夹角的大小为1度。(如图1)
弧度的定义是:
两条射线从圆心向圆周射出,形成一个夹角和夹角正对的一段弧。当这段弧长正好等于圆的半径时,两条射线的夹角大小为1弧度。(如图2)
它们的区别:仅在于角所对的弧长大小不同。度的是等于圆周长的360分之一,而弧度的是等于半径。
当角所对的弧长等于半径时,角的大小为1弧度。 角所对的弧长是半径的几倍,那么角的大小就是几弧度。
它们的关系可用下式表示和计算:
弧度=弧长/半径
圆的周长是半径的 2π倍,所以一个周角(360度)是 2π弧度。
半圆的长度是半径的 π倍,所以一个平角(180度)是 π弧度。
度跟弧度之间的换算
180度=π弧度
由此
1度=π/180 弧度 ( ≈0.017453弧度 )
因此,
弧度=度×π/180
例如:
90°=90×π/180 =π/2 弧度
60°=60×π/180 =π/3 弧度
45°=45×π/180 =π/4 弧度
30°=30×π/180 =π/6 弧度
120°=120×π/180 =2π/3 弧度
因为 π弧度=180°
所以 1弧度=180°/π (≈57.3°)
因此:
度=弧度×180°/π
例如:
4π/3 弧度=4π/3 ×180°/π
= 240°
正弦函数、余弦函数和正切函数。
在直角三角形ABC中,∠C是直角,AB是∠A斜边,BC是∠A的对边,AC是∠B的对边。
sin(A)=a/c sinA=∠A的对边:斜边
对于任意一个实数x都对应着唯一的角(弧度制中等于这个实数),而这个角又对应着唯一确定的正弦值sinx,这样,对于任意一个实数x都有唯一确定的值sinx与它对应,按照这个对应法则所建立的函数,表示为y=sinx,叫做正弦函数。
图像中给出了用弧度度量的某个公共角。逆时针方向的度量是正角而顺时针的度量是负角。设一个过原点的线,同x轴正半部分得到一个角θ,并与单位圆相交。这个交点的y坐标等于 sinθ。在这个图形中的三角形确保了这个公式;半径等于斜边并有长度 1,所以有了 sinθ=y/1。