高中数学(版聊式)/第1节 角的基本概念
角的基本概念
[编辑]由两条射线公用一个公共定点组成的图形叫角,现在我们把角放在平面直角坐标系中进行研究.
假设∠AOB角度为θ,让定点O与平面直角坐标系中的原点重合,射线OA在x的非负半轴方向,OB从OA逆时针转过θ大小,这样θ可通过OB的位置来确定,我们把OA这条处在平面直角坐标系中x的非负半轴的边叫做角的始边,OB这条边叫做角的终边.终边落在第几象限,我们就说角是第几象限角,例如45°的角,由x非负半轴逆时针旋转45°处在第一象限内,即第一象限角.
下面引入弧度制的概念.
角的大小在弧度制中是这样衡量的:把扇形的弧长记为L,半径记为r,可以用L/r表示扇形圆心角的大小,当L与r相等时,我们称这个圆心角为1弧度,记做1rad.如果给出半径为1的扇形,那么弧长为L,则圆心角用弧度制为Lrad.这里rad是弧度制下角的单位,注意弧长L与r的单位都是距离单位,弧度的大小是这两个数据的比值,单位理应为1,为了表示方便才用rad来记这个单位.
当扇形是半圆时,可以算出扇形弧长与半径的比是π,也就是πrad=180°,当其为圆时,弧长与半径之比是2π,即360°
回忆1°的概念,我们把一个圆周记为360°,平均分成360份,每一份就是1°.这里类似的我们把圆周记做2π,也平均分360份,每一份就是2π/360=π/180,那么角度制中的n°,在弧度制中就是nπ/180,例如60°就是60π/180=π/3
弧度制中把[0,2π]中的实数映射为角度,这样一个[0,2π]中的实数都对应一个角的大小,我们可以扩充使任意一个R上的实数都对应一个角的大小。如果某角是负的,就按终边沿着顺时针方向旋转比如-π/3即沿顺时针方向旋转60°;如果角大于2π,就让它减去2π的某个整数倍使其变为[0,2π]之中的数,再在平面直角坐标系中表示出来,如17π/4=4π+π/4即逆时针旋转π/4.
作此补充,则可以将弧度制中的角扩充到了整个实数,任意一个实数都对应着一个确定的角.