円と円周率度とラジアン
これまでのジオメトリでは、角度を
360という数値は、2、3、4、5、6、8、9、10、12、15など、他の多くの数値で割り切れるので非常に便利です。これは、1つの円の多くの分数も整数であることを意味します。しかし、360という数字がどこから来るのか疑問に思ったことはありませんか?
偶然にも、360度は、今日でも使用されている数学の最も古い概念の1つです。それらは5000年以上前の古代バビロンで開発されました!
当時、数学の最も重要な用途の1つは天文学でした。 _太陽_は、農家が作物を栽培するときに知っておく必要がある四季を決定します。同様に、 _月_は潮を決定します。これは漁師にとって重要でした。人々は星を研究して未来を予測したり、神とコミュニケーションしたりしました。
天文学者は、夜の特定の時間に見える星座が毎日ほんの少しずつシフトしていることに気づきました-およそ360日後、彼らは彼らの出発点に戻った。そして、これが彼らが円を360度に分割した理由かもしれません。
もちろん、実際には1年間に365日(正確には365.242199)ありますが、バビロニアの数学者は単純な日時計を使って作業しており、この近似は完全に適切でした。
また、既存の60進数システムとうまく機能しました(
私たちの多くにとって、度単位で角度を測定することは2番目の性質です。360°のビデオがあり、スケートボーダーは540を引っ張ることができ、決定を変更する誰かが180°回転する可能性があります。
しかし、数学的な観点からは、360の選択は完全に任意です。火星に住んでいた場合、円は670°で、木星での1年は10,475日でさえあります。
ラジアン
円をいくつかのセグメント(360度など)に分割するのではなく、数学者は
あに円周があります
のために、円周に沿った対応する距離は
のために、円周に沿った距離は
このように角度を測定する方法は
度単位のすべての角度は、ラジアン単位で同等のサイズになります。 2つの間の変換は非常に簡単です。メートルとキロメートル、または摂氏と華氏のような他の単位間で変換できるのと同じです。
360° = _ 2π_ラジアン
ラジアン値は、 _πの_倍数として、または単一の10進数として書き込むことができます。度とラジアンで表した同等の角度サイズの表に記入できますか?
度 | 0 | 60 | 180 | ||
ラジアン | 0 | 2 |
走行距離
ラジアンは、単位円の円周に沿った「移動距離」と考えることができます。これは、円形のパス上を移動するオブジェクトを操作するときに特に役立ちます。
たとえば、
ISSの軌道の半径は6800 kmです。つまり、ISSの_実際の_速度は
この例では、ラジアンが度よりもはるかに便利な単位であることがわかりますか?回転速度がわかったら、実際の速度を取得するには、半径を掛けるだけです。
これは別の例です:あなたの車には半径0.25 mの車輪があります。 20 m / sの速度で運転している場合、車のホイールは
三角法
ほとんどの単純なジオメトリの問題では、度とラジアンは完全に交換可能です。どちらを選択するか、質問によって回答の単位を指定できる場合があります。ただし、より高度な
ほとんどの計算機には、度とラジアンを切り替えるための
この計算機を使って計算してみてください
sin(30°)=
ラジアンを使用すると、正弦関数を使用するときに特に興味深い利点が1つあります。もし
罪(
これは__小角近似__と呼ばれ、三角関数を含む特定の方程式を大幅に簡略化できます。これについては、今後さらに詳しく学びます。