【数学知识】角度与弧度
大家好,我是青空。
弧度
在数学中,弧度是角的度量单位。它是由国际单位制导出的单位,单位缩写是rad。
定义:弧长等于半径的弧,其所对的圆心角为1弧度。(即两条射线从圆心向圆周射出,形成一个夹角和夹角正对的一段弧。当这段弧长正好等于圆的半径时,两条射线的夹角的弧度为1)。
角度
角度是用以量度角的单位,符号为“∘\circ∘”。一周角分为360等份,每份定义为1度(1∘1^\circ1∘)。
弧度的几何意义是以逆时针为正,以顺时针为负,以 111 为半径的扇形的弧长是圆心角弧度的绝对值。从而平角的弧度是 π\piπ, 可以给出常用的弧度与角度的关系如下:
角度转换
360度=2π弧度(公式一)
1、角度换弧度
根据公式一,可得:1度=(2π弧度)/360=π/180(弧度)
所以:1°=π/180(rad)
2、弧度换角度
根据公式一,可得:1弧度=(360度)/2π=180/π(度)
所以:1rad=180/π(°)
三角函数
1、sin :
正弦值:对边/斜边
sin A = a/c
求 30°sin值 ,由于 sin() 函数的参数是弧度,所以在给函数传递参数前,需要先将 30° 转换为弧度值。
double param, result;param = 30.0;result = sin (param*PI/180);printf ("The sine of %f degrees is %f.\n", param, result );return 0;
2、cos
余弦值:cos A = b / c
3、tan
正切值:tan A = a/b
4、acos、atan、asin同理
反余弦函数 acos() 和余弦函数 cos() 的功能恰好相反:cos() 是已知一个角的弧度值 x,求该角的余弦值 y;而 acos() 是已知一个角的余弦值 y,求该角的弧度值 x。
求0.5的反余弦值
double param, result;param = 0.5;result = acos (param) * 180.0 / PI; //将弧度转换为度printf ("The arc cosine of %f is %f degrees.\n", param, result);return 0;
5、atan2(反正切值)
反正切函数 atan2() 和正切函数 tan() 的功能正好相反,tan() 是已知一个角的弧度制,求该角的正切值,而atan2是已经知道角的正切值(也就是y/x),求该角的弧度制。
/* atan2 example */
#include <stdio.h> /* printf */
#include <math.h> /* atan2 */
#define PI 3.14159265
int main ()
{double x, y, result;x = -10.0;y = 10.0;result = atan2 (y,x) * 180 / PI;printf ("The arc tangent for (x=%f, y=%f) is %f degrees\n", x, y, result );return 0;
}
Java中 利用Math.atan2来求反正切值,以弧度来表示,取值范围是(pi,-pi],如上图所示,tan(θ) = y/x,θ = atan2(y, x)。
当 (x, y) 在象限中时:
p
- 当 (x, y) 在第一象限,0 < θ < π/2
- 当 (x, y) 在第二象限,π/2 < θ ≤ π
- 当 (x, y) 在第三象限,-π < θ < -π/2
- 当 (x, y) 在第四象限,-π/2 < θ < 0
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