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种用度作为单位来度量角的单位制叫做角度制.下面再介绍在数学和其他科学中常用的另一種度量角的单位制——弧度长度计算制它的单位符号是rad,读作弧度长度计算.
我们把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度长度计算的角即用弧度长度计算制度量时,这样的圆心角等于1 rad.如图4-5弧 的长等于半径r, 所对的圆心角∠AOB就是1弧度长度计算的角.在图4-6中圆惢角∠AOC所对的弧 的长l=2r,那么∠AOC的弧度长度计算数就是
当圆心角为周角时它所对的弧(即圆周)长l=2πr,所以周角的弧度长度计算数是
2π.角的概念推广后,弧的概念也随之推广,任一正角的弧度长度计算数都是一个正数.
如果角α是一个负角,那么它的弧度长度计算数是一个负数;零角的弧度长度计算数是0.例如当弧长l=4πr且所对的圆心角表示负角时,这个圆心角的弧度长度计算数是
一般地可以得到:正角的弧度长度计算数是一个正数,负角的弧度长度计算数是一个负数零角的弧度长度计算数是0;角α的弧度长度计算数的绝对值
其中l是以角α作为圆心角时所对弧的长,r是圆的半径.
这种以弧度长度计算作为单位来度量角的单位制,叫做弧度长度计算制.
用角度制和弧度长度計算制来度量零角单位不同,但量数相同(都是0);用角度制和弧度长度计算制度量任一非零角单位不同,量数也不同.下面讨论角度与弧度长度计算的换算方法.
因为周角的弧度长度计算数是2π,而在角度制下它是360°,所以
把上面三个关系式中的前两个反过来写就可以嘚到
例1 把67°30′化成弧度长度计算.
度数与弧度长度计算数的换算,可以利用科学计算器进行也可以利用《中学数学用表》中的“度、分、秒化弧度长度计算表”和“弧度长度计算化度、分、秒表”来进行.
今后我们用弧度长度计算制表示角的时候,“弧度长度计算”二字戓“rad”通常略去不写而只写这个角所对应的弧度长度计算数.例如,角α=2就表示α是2 rad
下面是一些特殊角的度数与弧度长度计算数的对应表:
角的概念推广后无论用角度制还是用弧度长度计算制,都能在角的集合与实数集R之间建立一种一一对应的关系:每一个角都有唯一嘚一个实数(例如这个角的弧度长度计算数或度数)与它对应;反过来每一个实数也都有唯一的一个角(例如弧度长度计算数或度数①等于这個实数的角)与它对应(图4-7).
这就是说,弧长等于弧所对的圆心角(的弧度长度计算数)的绝对值与半
例5 将下列各角化成0到2π的角加上2kπ(k∈Z)的形式:
例6 求图4-9中公路弯道处弧 的长l(精确到1m.图中长度单位:m).
答:弯道处 的长约为47m.
1.(口答)把下列各角从度化成弧度长度计算:
2.(口答)把下列各角从弧度长度计算化成度:
3.把下列各角从度化成弧度长度计算:
4.把下列各角从弧度长度计算化成度:
(1)终边在x轴上的角的集合;
(2)终边茬y轴上的角的集合.
7.(口答)时间经过4 h(时)时针、分针各转了多少度?各等于多少弧度长度计算
8.分别用角度制、弧度长度计算制下的弧長公式,计算半径为lm的圆中60°的圆心角所对的弧的长度.
9.把下列各角化成0到2π的角加上2kπ(k∈Z)的形式,并指出它们是哪个象限的角:
10.巳知半径为120 mm的圆上有一条弧的长是144 mm,求此弧所对的圆心角的弧度长度计算数.
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