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Trigonometry · real student question

求半徑 3 公尺的圓上,圓心角 120 度所對弧的長度,四捨五入到小數點後三位。

Question

求半徑 r=3r=3 公尺的圓上,圓心角 θ=120∘\theta=120^{\circ} 所對的弧長 ss,四捨五入到小數點後三位。

Step-by-step solution

  1. 把角換成弧度。 公式 s=rθs=r\theta 只有在 θ\theta 以弧度表示時才成立:

    θ=120∘×π180=2π3\theta=120^{\circ}\times\frac{\pi}{180}=\frac{2\pi}{3}

  2. 套用弧長公式。

    s=rθ=3×2π3s=r\theta=3\times\frac{2\pi}{3}

  3. 化簡。 33 被約掉:

    s=2πs=2\pi

  4. 換成小數。

    s=2π=6.28319≈6.283 ms=2\pi=6.28319\approx 6.283\ \text{m}

    s=2π≈6.283 m\boxed{s=2\pi\approx 6.283\ \text{m}}

  5. 用「佔圓周多少比例」檢查。 整個圓周長是 2πr=6π2\pi r=6\pi,而 120∘120^{\circ} 是一整圈的三分之一,所以弧長應為 13(6π)=2π\tfrac13(6\pi)=2\pi ✓ — 與公式吻合,也確認了度轉弧度的換算沒錯。

Answer

s=2π≈6.283 ms=2\pi\approx 6.283\ \text{m}

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