「旅禾同学」初涉三角函数1:任意角与弧度制概念引入


任意角,即将角的概念扩展至能够同时描述任一个角的旋转方向与旋转度数.
我们通常在直角坐标系内讨论角:在直角坐标系中,角的终边绕原点旋转360º后可回到原来的位置.
因此,在直角坐标系中讨论角可以很好地表现角的「周而复始」的变化规律.
根据终边运动方向的不同,角可分为正角、负角与零角。终边于第几象限,就称其为第几象限角;终边在坐标轴上,就认为其不属于任何一个象限.

可以发现,圆心角α所对的弧长与半径的比值,只与α的大小有关.
这就启发我们,可以利用圆的弧长与半径的关系度量圆心角(即弧度制).

用角度制和弧度制来度量角,单位不同,但量数相同(都是0);用角度制和弧度制度量任一非零角,单位不同,量数也不同.
因为周角的弧度数是2π,而在角度制下的度数是360,所以:
360º=2π rad,180º=π rad
1º=π/180 rad≈0.01745 rad
1 rad=(180/π)º≈57.30º
根据以上关系,就可以进行弧度与角度的换算了.

今后用弧度制表示角时,「弧度」或「rad」通常略去不写.
角的概念推广后,在弧度制下,角的集合与实数集R之间建立起一一对应的关系:
每一个角都有唯一的一个实数(等于这个角的弧度数)与它对应;反过来,每一个实数都有唯一的一个角(即弧度数等于这个实数的角)与它对应.
在弧度制下,关于扇形的公式如下:
l=αR S=αR²/2 S=lR/2
其中R是圆的半径,α(0<α<2π)为圆心角,l是扇形的弧长,S是扇形的面积.