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為何數(shù)學(xué)學(xué)著學(xué)著需要把角度制換成弧度制? 角度怎么換算成弧度

還記得嗎?在咱們剛剛接觸角時(shí),度量角的方式都是角度制
何為角度制?

角度制:把一個(gè)圓周平均分成360份,其中的每一份都是1°,這種以"度"為單位來(lái)度量角度的單位制叫做角度制
以咱們熟悉的三角板為例,一組是90°、30°和60°,另一組是90°、45°和45°,相信剛剛接觸角的孩子都會(huì)脫口而出
在角度制的度量制度下,我們進(jìn)而可以求出圓弧周長(zhǎng)、扇形面積······一樣可以完成知識(shí)的閉環(huán)
可是半路卻殺出了弧度制,為什么要引入弧度制呢?
一 弧度制是什么先別急,咱們先來(lái)回憶一下弧度制是什么
先介紹三個(gè)概念
弧度:圓心角所對(duì)的弧長(zhǎng)與半徑之比稱為這個(gè)角的弧度數(shù)
1弧度角:長(zhǎng)度等于半徑長(zhǎng)的圓弧所對(duì)的圓心角為1弧度角
弧度制:以弧度為單位度量角的單位制為弧度制,單位符號(hào)為rad,一般可以省略不寫
總的來(lái)說(shuō),弧度制的概念中的核心公式如下:
其中,α為弧度制下度量的圓心角,l為對(duì)應(yīng)的圓弧周長(zhǎng),r?yàn)榘霃?br /> 二 角度制能干的弧度制都能干為什么這樣說(shuō)呢?
角度制和弧度制無(wú)非是度量角大小的兩種方式而已,度量的角大小并沒(méi)有變,不是嗎?
這種感覺(jué)就是如果給你換了另一種衣服,你就不是你了?
當(dāng)然不!
角度和弧度之間是可以換算的,換算公式如下:
于是,角度制的風(fēng)采就被搶了
例如,求圓弧周長(zhǎng)
再比如求扇形面積等等,就不一一舉例了
僅僅這樣還不夠,僅為一個(gè)代替品并不能成為弧度制代替角度制的理由
相信你現(xiàn)在會(huì)思考,那還有什么原因呢?
三 弧度制更受歡迎的深層原因咱們?cè)儆^察一下計(jì)算圓心角弧度的公式
可以發(fā)現(xiàn)弧度制很巧妙地統(tǒng)一了度量弧和角的單位,這是弧度制的精髓
采用弧度制后,每一個(gè)角都會(huì)和一個(gè)實(shí)數(shù)對(duì)應(yīng),角的大小和實(shí)數(shù)建立起一一對(duì)應(yīng)關(guān)系
在此基礎(chǔ)上,相較于角度制,弧度制下的三角函數(shù)公式在變換和運(yùn)算等方面大大簡(jiǎn)化,具有很高的優(yōu)越性
例如,正弦函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
角度制和弧度制下其導(dǎo)數(shù)公式如下:
左為角度制,右為弧度制,孰繁孰簡(jiǎn),一眼便知
除此之外,像高等數(shù)學(xué)中數(shù)學(xué)分析中的極限,三角函數(shù)的泰勒公式展開(kāi)式等更可以充分說(shuō)明弧度制的簡(jiǎn)便
這也是弧度制逐漸被數(shù)學(xué)界普遍接受和廣泛使用的重要原因
所以說(shuō)
為什么我們會(huì)偏愛(ài)弧度制呢?
大概是高效且簡(jiǎn)便吧!
文/來(lái)源:理身處世


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