Радианная мера угла

Для измерения углов пользуются тремя различными системами единиц измерения.

1. Градусная система измерения углов. До сих пор мы пользовались именно этой системой измерения. В данном случае прямой угол составляет 90°,

1° = 60'     и     1' = 60''.

Своим происхождением градусная система мер обязана шестидесятеричной системе счисления, использовавшейся ранее в некоторых странах (например, в Древнем Вавилоне 2000 лет до н. э.).

Если вычисления на калькуляторе требуется выполнить в градусных мерах, то калькулятор нужно переключить в режим работы с градусными мерами. Для этого на калькуляторе имеется кнопка или клавиша DEG (иногда Г или ГРАД). Обычно при включении на калькуляторе автоматически устанавливается режим градусных мер. Символ режима обычно высвечивается и на экране.

2. Сотенная (или центезимальная) система измерения углов, называемая также новой, или десятичной системой. В этой системе прямой угол делится на 100 равных частей. Международным наименованием такой части является гон, или град, а обозначением – символ g. (В эстонском языке используются и другие наименования: detsikraad, sentikraad, uuskraad.) Таким образом,

100g = 90°.

Меньшими единицами являются десятые, сотые и т. д. доли гона. Наибольшее применение эта система находит в военном деле и геодезии. На калькуляторах соответствующий режим вычисления обозначается символом GRADногда G или ГРД).

3. Радианная система измерения углов. В этой системе единицей измерения является радиан.

Радианом называется центральный угол, опирающийся на дугу, длина которой равна радиусу.

Угол, равный 1 радиану (рис. 5.23) обозначается 1 рад (или 1 радиан), причем наименование единицы, т. е. рад, зачастую не пишут.

Рис. 5.23
Рис. 5.24

На окружности дуга, длина которой равна радиусу, помещается 2π ≈ 6,28 раза (рис. 5.24). Следовательно, полный угол равен 2π рад. В градусной же мере полный угол равен 360°. Таким образом, 360° = 2π рад, или

180° = π рад.

Это равенство позволяет переводить градусную меру угла в радианную и обратно.

Пример 1.

Найдем радианную меру углов –72° и 16°52'30''.

Решение. Так как 180° = π рад, то 1\degree=\frac{\pi}{180}\ \mathrm{рад}. Поэтому

-72\degree=-72\cdot\frac{\pi}{180}\ \mathrm{рад} = -\frac{2}{5}\pi\ \mathrm{рад} ≈ -1,257\ \mathrm{рад}.

Угол 16°52'30'' нужно сначала перевести в градусы, а уже затем – в радианы:

16°52'30'' = 16°+\left(\frac{52}{60}\right)°+\left(\frac{30}{3600}\right)° = \left(\frac{135}{8}\right)°,

16°52'30'' = \frac{135}{8}\cdot\frac{\pi}{180}\ \mathrm{рад} = \frac{3\pi}{32}\ \mathrm{рад} ≈ 0,29452 рад.

Ответ: –72°-\frac{2}{5}\pi\ рад = –1,257 рад16°52'30'' = \frac{3\pi}{32}\ рад = 0,29452 рад.

Пример 2.

Найдем градусные меры углов \frac{\pi}{12}\ рад и 1,8 рад.

Решение. Так как π рад = 180°, то 1\ \mathrm{рад}=\frac{180\degree}{\pi}. Следовательно,

\frac{\pi}{12}\ \mathrm{рад} = \frac{\pi}{12}\cdot\frac{180\degree}{\pi} = 15°; 1,8 рад1,8\cdot\frac{180\degree}{\pi} = 103,1324° ≈ 103°7'57''.

Ответ: \frac{\pi}{12}\ \mathrm{рад}=15°; 1,8 рад = 103°7'57''.

Из соотношения 180° = π рад получим, что

1°=\frac{\pi}{180}\ рад\approx0,0175\ рад, 1\ \mathrm{рад}=\frac{180°}{\pi}=57°17'45''.

Следует запомнить соотношения между градусными и радианными мерами некоторых наиболее часто встречающихся углов.

Некоторые калькуляторы имеют специальную клавишу α° → rad, Г → РDEG → RADD.R.G или D.R.G > (в случае двух последних клавиш – и для дальнейшего перевода в центезимальную систему, а затем опять в градусную меру). Для перевода из радианной меры в градусную служат клавиши Р → Гrad → α° или RAD → DEG. То же самое можно сделать и с помощью таблиц, в которых градусной мере угла ставится в соответствие его радианная мера и обратно.

Синус, косинус и тангенс угла, заданного в радианной мере, можно найти несколькими способами.

  1. С помощью калькулятора, установив его в режим работы с радианной мерой. Для перевода в этот режим калькулятор имеет переключатель или клавишу с обозначением R или RAD (иногда Р или РАД). Один из этих символов обычно высвечивается и на экране. При повторных нажатиях клавиши DRG происходит сначала переход из градусной меры в радианную, потом – в центезимальную, затем – снова в градусную и т. д. Если же для этого используется изменяющая режим работы калькулятора клавиша MODE, то эту клавишу нужно применять одновременно с какой-нибудь совсем другой клавишей. Например, нажатия MODE 5 переводят в радианную меру, нажатия MODE 6 – в центезимальную систему и MODE 4 – в градусную систему. Перед тем, как нажать одну из клавиш sin, cos или tan, а также tg нужно заданный в радианной мере угол ввести в калькулятор в виде обычного числа.

Пример 3.

Вычислим sin 2,6 и \cos\frac{\pi}{7}.

Решение. Переведя калькулятор в режим работы в радианах, действуем следующим образом:

2,6 sin   и   π ÷ 7 = cos.

Ответ: sin 2,6 = 0,5155\cos\frac{\pi}{7}\approx0,9010.

На новейших калькуляторах часто нужно нажимать на клавиши в том порядке, в каком записывается соответствующее выражение. В таком случае, например, вычисление sin α вводится в следующем порядке: sin, α, ENTER (или =).

  1. С помощью соответствующих таблиц, в которых радианной мере угла соответствует значение тригонометрической функции.
  2. Переведя радианы в градусы и найдя затем значение тригонометрической функции с помощью калькулятора или таблиц.

Упражнения A

Задание 713. Представление угла в радианной мере

36° ≈  рад

36°10' ≈  рад

–66°12' ≈  рад

66° ≈  рад

40°12'18'' ≈  рад

–75° ≈  рад

8,5° ≈  рад

225°36'' ≈  рад

Задание 714. Представление угла в радианной мере

0° =  рад

30° =  рад

45° =  рад

60° =  рад

90° =  рад

180° =  рад

270° =  рад

360° =  рад

–30° =  рад

–45° =  рад

Задание 715. Представление угла в радианной мере

12° = 

75° = 

135° = 

–46° = 

–42,5° = 

40° = 

28° = 

240° = 

–98° = 

93,06° = 

Задание 716. Представление угла в градусной мере

2\pi

\frac{\pi}{4}

\frac{3\pi}{2}

\frac{\pi}{6}

\frac{\pi}{2}

\frac{\pi}{5}

\frac{\pi}{3}

\frac{2\pi}{3}

\frac{3\pi}{4}

\frac{2\pi}{15}

-\frac{3\pi}{5}

-\frac{\pi}{100}

-\frac{\pi}{6}

-\frac{7\pi}{36}

-\frac{\pi}{3}

\frac{10\pi}{3}

Задание 717. Представление угла в градусной мере

2 = 

0,08 = 

–3,14 = 

0,75 = 

1,58 = 

–6,4 = 

Задание 718. Вычисление значений синуса, косинуса и тангенса

\sin\frac{\pi}{6} = 

\cos\frac{\pi}{3} = 

\tan\frac{\pi}{4} = 

\sin\pi = 

\sin\frac{\pi}{10} = 

\cos\frac{2\pi}{9} = 

\tan\frac{2\pi}{5} = 

\cos\frac{4\pi}{15} = 

\sin1,5 = 

\cos0,01 = 

\tan0,4 = 

\tan1,3 = 

\sin1,21 = 

\cos1,65 = 

\tan0,08 = 

\sin3,15 = 

Задание 719. Упрощение

\left(\sin\frac{\pi}{4}-\cos\frac{\pi}{2}+\tan\frac{\pi}{4}\right):\left(\sin\frac{\pi}{2}+2\sin\frac{\pi}{6}\right) ≈ 

\sin\frac{\pi}{4}\cdot\left(\cos\frac{\pi}{4}+\cos\frac{\pi}{6}\right):\left(\tan\frac{\pi}{4}-\sin\frac{\pi}{3}\cdot\cos\frac{\pi}{6}\right) ≈ 

\sin^2\frac{\pi}{25}+\cos^2\frac{\pi}{25} = 

\cos\frac{2\pi}{15}\left(1+\tan\frac{2\pi}{15}\right) ≈ 

\sin\frac{\pi}{8}:\cos\frac{\pi}{8} ≈ 

\cos^2\frac{8\pi}{30}\left(1+\tan^2\frac{4\pi}{15}\right) = 

Задание 720. Упрощение

sin2 0,82 + 2,3 + cos2 0,82 = 

sin 0,3 tan 0,3 + cos 0,3 = 

sin2 1,4(1 + tan2 1,4) =  = 

(1 + tan2 0,9)cos 0,9 = 

Задание 721. Представление угла в радианной мере

4° = 

14°18'

25°37'

–50°42'

80° = 

76°6'

48°15'

–22°32'

Задание 722. Представление угла в радианной мере

3''

4'

1'1''

–6'10''

–12'13''

Задание 723. Представление угла в градусной мере

0,192 = 

0,5009 = 

4 = 

0,4108 = 

1,479 = 

7,56 = 

–1,3012 = 

–0,7777 = 

–16,07 = 

Задание 724. Углы треугольника

Ответ: третий угол треугольника равен  рад.

Задание 725. Углы треугольника

Ответ: углы треугольника равны соответственно  рад,  рад и  рад.

Задание 726. Вычисление значений синуса, косинуса и тангенса

\sin\frac{2\pi}{3} =  ≈ 

\cos\frac{3\pi}{4} =  ≈ 

\tan\frac{5\pi}{6} =  ≈ 

\tan\frac{11\pi}{12} ≈ 

\sin\frac{7\pi}{12} ≈ 

\cos\frac{3\pi}{5} ≈ 

\cos\frac{13\pi}{18} ≈ 

\tan\frac{23\pi}{24} ≈ 

\sin\frac{27\pi}{32} ≈ 

\sin\frac{7\pi}{3} =  ≈ 

\cos\frac{25\pi}{6} =  ≈ 

\tan\frac{25\pi}{4} = 

Упражнения Б

Задание 727. Вычисление значений котангенса

cot 1,8 = 

cot (–1,25) = 

cot 4 = 

cot (–0,2008) = 

\cot\frac{\pi}{4} = 

\cot\frac{2\pi}{5} = 

\cot\left(-\frac{3\pi}{4}\right) = 

\cot0,8\pi = 

Задание 728. Сравнение значений тригонометрических функций

sin 1  cos 1

tan 1  tan 2

sin 1  1

sin 1  sin 3

Задание 729. Нахождение величины угла

sin α = 0,9854
α =  рад

cos α = 0,5487
α =  рад

tan α = −0,7854
α =  рад

sin α = –0,9975
α =  рад

cos α = 0,5403
α =  рад

tan α = 5
α =  рад

cot α = 0,9712
α =  рад

cot α = –0,5
α =  рад

cot α = 0,1111
α =  рад

Задание 730. Углы прямоугольного треугольника

a = 12, b = 5

Ответ: α =  рад, β =  рад, γ =  рад.

a = 12, c = 15

Ответ: α =  рад, β =  рад, γ =  рад.

b = 7, c=\sqrt{58}

Ответ: α =  рад, β =  рад, γ =  рад.

ab = 6

Ответ: α =  рад, β = рад, γ =  рад.