trigonometry

弧度

弧度是長度等於半徑之弧所對應的角。一整圓為 2π 弧度(≈ 6.28)。是微積分中必需的單位。

弧度是用比值 弧長半徑\frac{\text{弧長}}{\text{半徑}} 來度量的角——純數,無單位。一弧度是長度等於半徑之弧在圓心所對應的角。

換算:

  • 一整圓:2π2\pi rad =360°= 360°
  • 半圓:π\pi rad =180°= 180°
  • 直角:π/2\pi/2 rad =90°= 90°
  • 11 rad 57.296°\approx 57.296°
  • 換算式:θrad=θdeg×π/180\theta_{\text{rad}} = \theta_{\text{deg}} \times \pi/180

為何數學家偏好弧度而非角度

  • ddxsinx=cosx\frac{d}{dx}\sin x = \cos x 僅當 xx 以弧度表示時成立(否則需要一個 π180\frac{\pi}{180} 的因子)。
  • 弧長就是簡單的 s=rθs = r\theta
  • 泰勒級數的係數很簡潔。

角度是一種任意的歷史慣例(巴比倫的六十進位)。弧度自然地源自圓的幾何,這正是每條物理公式、每本微積分教科書、每個電腦圖學著色器都採用它的原因。