弧度法の定義
弧度法の定義
そこで,これらの不便を解消するための新しい角度を導入しよう.
弧度法
無題
(注)弧の長さが$l$,半径が$r$の円弧のなす中心角$\theta$を
\begin{align} \theta=\dfrac{l}{r} \end{align}で定義する.
このような角度の表し方を弧度法(circular measure) という. 弧度法は比で角度の大きさを表すため,単位が無いが,あえて単位を付けたいときにはラジアン(radian) や弧度をもちいる.
無題
上の定義において,$r = 1$とすると$\theta = l$となる. これは,単位円で考えたときには,中心角は対応する弧の長さで表されることを意味している. すなわち
\begin{align} 360^\circ=2\pi \end{align}ラジアンである.
主な角について,度数法と弧度法の値をまとめると次のようになる.
度数法 | $0^\circ$ | $30^\circ$ | $45^\circ$ | $60^\circ$ | $90^\circ$ | $120^\circ$ | |
弧度法 | $0$ | $\dfrac{\pi}{6}$ | $\dfrac{\pi}{4}$ | $\dfrac{\pi}{3}$ | $\dfrac{\pi}{2}$ | $\dfrac{2}{3}\pi$ |
度数法 | $135^\circ$ | $150^\circ$ | $180^\circ$ | $270^\circ$ | $360^\circ$ | |
弧度法 | $\dfrac{3}{4}\pi$ | $\dfrac{5}{6}\pi$ | $\pi$ | $\dfrac{3}{2}\pi$ | $2\pi$ |
弧度法についても動径の表す角について,次のことがいえる.
弧度法での動径の表す角
動径$\text{OP}$と始線$\text{OX}$のなす角の1つを$\alpha$とすると,動径$\text{OP}$の表す角$\theta$は
\begin{align} \theta=\alpha+2n\pi \end{align}($n$は整数)のようにあらわされる.
度数法を弧度法になおす
次の角を弧度法で表せ.また,$\alpha + 2n \pi $($n$は整数)の形で表せ.ただし,$0\leqq\alpha<2\pi$とする.
- $15^\circ$
- $550^\circ$
- $80^\circ$
- $-570^\circ$
- $\boldsymbol{\dfrac{\pi}{12}},\boldsymbol{\dfrac{\pi}{12}+2n\pi}$
- $\boldsymbol{\dfrac{55}{18}\pi},\boldsymbol{\dfrac{19}{18}\pi+2n\pi}$
- $\boldsymbol{\dfrac{4}{9}\pi},\boldsymbol{\dfrac{4}{9}\pi+2n\pi}$
- $\boldsymbol{-\dfrac{19}{6}\pi},\boldsymbol{\dfrac{5}{6}\pi+2n\pi}$
弧度法を度数法になおす
次の角を度数法で表せ.
- $8\pi$
- $-\dfrac{7}{3}\pi$
- $-\dfrac{43}{12}\pi$
- $-\dfrac{21}{10}\pi$
- $\boldsymbol{1440^\circ}$
- $\boldsymbol{-420^\circ}$
- $\boldsymbol{-645^\circ}$
- $\boldsymbol{-378^\circ}$