Перейти к публикации

Рекомендованные сообщения

19 минут назад, negoday сказал:

да, что такое радиан 

Радиан

[править | править код]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 декабря 2021 года; проверки требуют 7 правок.

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Радиан

рад


1 радиан — центральный угол, длина дуги которого равна радиусу окружности

Величинавеличина угла

СистемаСИ

Типосновная

 Медиафайлы на Викискладе

Некоторые важные углы, измеренные в радианах. Все многоугольники, изображенные на диаграммах, — правильные

Радиа́н (русское обозначение: рад, международное: rad; от лат. radius — луч, радиус) — угол, соответствующий дуге, длина которой равна её радиусу[1]. Единица измерения плоских углов в Международной системе единиц (СИ), а также в системах единиц СГС и МКГСС[2].

Радианная мера — угловая мера, в которой за единицу принимается угол в 1 радиан. То есть, радианная мера любого угла — это отношение этого угла к радиану[3]. Из определения следует, что величина полного угла равна 2π радиан (см. рис. справа).

Определить радианную меру можно и так: радианная мера угла — отношение длины дуги окружности, находящейся между сторонами угла, к радиусу этой окружности, когда центр окружности совпадает с вершиной угла. В геометрии для определения радианной меры угла используют единичную окружность с центром в вершине угла; тогда радианная мера угла равна длине дуги единичной окружности между сторонами угла[4][5].

Поскольку длина дуги окружности пропорциональна её угловой мере и радиусу, длина дуги окружности радиуса R и угловой величины α, измеренной в радианах, равна α ∙ R.

Так как величина угла, выраженная в радианах, равна отношению длины дуги окружности (м) к длине её радиуса (м), угол в радианном измерении — величина безразмерная.

Содержание

1Радиан в Международной системе единиц (СИ)

1.1Кратные и дольные единицы

2Связь радиана с другими единицами

2.1Таблица градусов, радиан и град

3Радианная мера в математическом анализе

4История

5См. также

6Примечания

7Литература

Радиан в Международной системе единиц (СИ)[править | править код]

В качестве единицы измерения плоских углов в Международной системе единиц (СИ) радиан был принят XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием системы СИ в целом[6]. В настоящее время в системе СИ радиан квалифицируется как когерентная[7] безразмерная производная единица СИ, имеющая специальные наименование и обозначение. Русское обозначение — рад, международное — rad[8].

Безразмерность плоского угла означает, что единицей его измерения является число один. Однако, применительно к плоскому углу единице «один» было присвоено специальное наименование «радиан» для того, чтобы в каждом конкретном случае облегчить понимание того, какая именно величина имеется в виду[9].

Кратные и дольные единицы[править | править код]

Десятичные кратные и дольные единицы радиана образуются с помощью стандартных приставок СИ, однако используются редко. Так, в миллирадианах, микрорадианах и нанорадианах измеряется угловое разрешение в астрономии. В кратных единицах (килорадианах и т. д.) измеряется набег угловой фазы. Сокращённое обозначение (рад, rad) основной и производных единиц не следует путать с устаревшей единицей измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения — рад.

КратныеДольные

величинаназваниеобозначениевеличинаназваниеобозначение

101 раддекарадиандарадdarad10−1 раддецирадиандрадdrad

102 радгекторадианградhrad10−2 радсантирадиансрадcrad

103 радкилорадианкрадkrad10−3 радмиллирадианмрадmrad

106 радмегарадианМрадMrad10−6 радмикрорадианмкрадµrad

109 радгигарадианГрадGrad10−9 раднанорадианнрадnrad

1012 радтерарадианТрадTrad10−12 радпикорадианпрадprad

1015 радпетарадианПрадPrad10−15 радфемторадианфрадfrad

1018 радэксарадианЭрадErad10−18 радатторадианарадarad

1021 радзеттарадианЗрадZrad10−21 радзепторадианзрадzrad

1024 радиоттарадианИрадYrad10−24 радиокторадианирадyrad

     рекомендовано к применению     применять не рекомендуется     не применяются или редко применяются на практике

Связь радиана с другими единицами[править | править код]

Угол в 1 радиан.

Пропорциональное соотношение радиана с другими единицами измерения углов описывается формулой:

1 радиан = 1/(2π) оборотов = 180/π градусов = 200/π градов.

Очевидно, развернутый угол равен {\displaystyle 180^{\circ },} или {\displaystyle {\frac {\pi \cdot r}{r}}=\pi } радианам. Отсюда вытекает тривиальная формула пересчёта из градусов, минут и секунд в радианы и наоборот.

a[°] = α[рад] × (360° / (2π)) или α[рад] × (180° / π),

α[рад] = a[°] : (180° / π) = a[°] × (π / 180°),

где α[рад] — угол в радианах, a[°] — угол в градусах.

1 рад (или {\displaystyle p^{\circ }}) = {\displaystyle {\frac {360^{\circ }}{2\pi }}\approx 57{,}295779513^{\circ }\approx 57^{\circ }17'44{,}806''}(мнемоническое правило запоминания в градусах-минутах-секундах: "Число радиана и порядок шутя пишу наизусть", где число букв в каждом слове равно соответствующей цифре в записи значения радиана, до десятой доли угловой секунды)

{\displaystyle p'} (или 1 рад в минутах) = {\displaystyle {\frac {360^{\circ }\cdot 60'}{2\pi }}\approx 3437{,}747'}

{\displaystyle p''} (или 1 рад в секундах) = {\displaystyle {\frac {360^{\circ }\cdot 60'\cdot 60''}{2\pi }}\approx 206264{,}8''.}

Номограмма для перевода радианы/градусы.

В метрической системе угловых мер прямой угол делится на 100 градов и каждый град на 100 сантиградов, который, в свою очередь, делится на сотые доли сантиграда, так что
{\displaystyle p^{\backprime \backprime }} (или 1 рад в сотых долях «сантиграда») = {\displaystyle {\frac {400\cdot 100\cdot 100}{2\pi }}=636620.}
Употреблять его практически не приходится, так как метрическая система угловых мер пока не получила широкого распространения.

Чтобы легче запомнить, как переводят радианы в градусы и обратно, заметим:
Переводя радианы в градусы (или в минуты, или в секунды), мы из отвлеченного числа ({\displaystyle \mathrm {rad} }) делаем именованное ({\displaystyle p^{\circ },p',p''}) и поэтому должны множить на {\displaystyle p^{\circ }~(}или {\displaystyle p',p'')};
Переводя градусы в радианы, мы, наоборот, уничтожаем наименование: получаем отвлечённое число; значит, здесь надо делить на {\displaystyle p^{\circ }~(}или {\displaystyle p',p''),} либо же умножать на перевёрнутую дробь {\displaystyle {\frac {1}{p^{\circ }}}~({\frac {1}{p'}},{\frac {1}{p''}}).}

Пример 1. Перевести в радианы {\displaystyle 5^{\circ }43'46''.}

{\displaystyle {\boldsymbol {\alpha }}[\mathrm {rad} ]\eqcirc 5^{\circ }={\frac {5^{\circ }}{\displaystyle {p^{\circ }}}}~\mathrm {rad} =0{,}0872_{6}}[10]

{\displaystyle 43'={\frac {43'}{p'}}~\mathrm {rad} =0{,}0125_{08}}[10]

{\displaystyle 46''={\frac {46''}{p''}}~\mathrm {rad} =0{,}0002_{23}}[10]

{\displaystyle \sum \approx 0{,}0999_{9}~\mathrm {rad} }[10] {\displaystyle =0{,}1~\mathrm {rad} }

Альтернативный способ предусматривает перевод минут и секунд в десятичные (сотые и десятитысячные) доли градуса,
и однократного деления на {\displaystyle p^{\circ }:} (как правило, этот способ более точен)

{\displaystyle 46''={\frac {46''}{60''}}=0{,}{\boldsymbol {77}}'}

{\displaystyle 43{,}{\boldsymbol {77}}'={\frac {43{,}77'}{60'}}=0{,}{\boldsymbol {7295}}^{\circ }}

{\displaystyle \sum =5{,}{\boldsymbol {7295}}^{\circ }}

{\displaystyle 5{,}7295^{\circ }={\frac {5{,}7295^{\circ }}{p^{\circ }}}~\mathrm {rad} ={\frac {5{,}7295^{\circ }}{\displaystyle {57{,}295^{\circ }}}}=0{,}1~\mathrm {rad} }

Пример 2. Перевести в градусы 1 радиан.

{\displaystyle a[^{\circ }]\eqcirc 1\cdot {\frac {360^{\circ }}{2\pi }}=1\cdot 57{,}29578^{\circ }=57{,}{\boldsymbol {29578}}^{\circ }}

{\displaystyle 0{,}{\boldsymbol {29578}}^{\circ }\cdot 60'=17{,}{\boldsymbol {7468}}'}

{\displaystyle 0{,}{\boldsymbol {7468}}'\cdot 60''=44{,}807''\approx 45''}

Итого {\displaystyle \approx 57^{\circ }17'45''.}

 

Таблица градусов, радиан и град[править | править код]

Таблица углов[11]

Угол, в долях
от полногоГрадусыРадианыГрадыСинусКосинусТангенс

{\displaystyle 0}{\displaystyle 0^{\circ }}{\displaystyle 0}{\displaystyle 0^{\mathrm {g} }}{\displaystyle 0}1{\displaystyle 0}

{\displaystyle {\frac {1}{24}}}{\displaystyle 15^{\circ }}{\displaystyle {\frac {\pi }{12}}}{\displaystyle 33{\frac {1}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}-1)}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}+1)}{\displaystyle 2-{\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {1}{12}}}{\displaystyle 30^{\circ }}{\displaystyle {\frac {\pi }{6}}}{\displaystyle 16{\frac {2}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {1}{2}}}{\displaystyle {\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle {\frac {\sqrt {3}}{3}}}

{\displaystyle {\frac {1}{8}}}{\displaystyle 45^{\circ }}{\displaystyle {\frac {\pi }{4}}}{\displaystyle 50^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle 1}

{\displaystyle {\frac {1}{6}}}{\displaystyle 60^{\circ }}{\displaystyle {\frac {\pi }{3}}}{\displaystyle 66{\frac {2}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle {\frac {1}{2}}}{\displaystyle {\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {5}{24}}}{\displaystyle 75^{\circ }}{\displaystyle {\frac {5\pi }{12}}}{\displaystyle 88{\frac {1}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}+1)}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}-1)}{\displaystyle 2+{\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {1}{4}}}{\displaystyle 90^{\circ }}{\displaystyle {\frac {\pi }{2}}}{\displaystyle 100^{\mathrm {g} }}{\displaystyle 1}{\displaystyle 0}не определяется

{\displaystyle {\frac {7}{24}}}{\displaystyle 105^{\circ }}{\displaystyle {\frac {7\pi }{12}}}{\displaystyle 116{\frac {2}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}+1)}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}-1)}{\displaystyle -2-{\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {1}{3}}}{\displaystyle 120^{\circ }}{\displaystyle {\frac {2\pi }{3}}}{\displaystyle 133{\frac {1}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle -{\frac {1}{2}}}{\displaystyle -{\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {3}{8}}}{\displaystyle 135^{\circ }}{\displaystyle {\frac {3\pi }{4}}}{\displaystyle 150^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle -1}

{\displaystyle {\frac {5}{12}}}{\displaystyle 150^{\circ }}{\displaystyle {\frac {5\pi }{6}}}{\displaystyle 166{\frac {2}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {1}{2}}}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {3}}{3}}}

{\displaystyle {\frac {11}{24}}}{\displaystyle 165^{\circ }}{\displaystyle {\frac {11\pi }{12}}}{\displaystyle 183{\frac {1}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}-1)}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}+1)}{\displaystyle -2+{\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {1}{2}}}{\displaystyle 180^{\circ }}{\displaystyle \pi }{\displaystyle 200^{\mathrm {g} }}{\displaystyle 0}-1{\displaystyle 0}

{\displaystyle {\frac {7}{12}}}{\displaystyle 210^{\circ }}{\displaystyle {\frac {7\pi }{6}}}{\displaystyle 233{\frac {1}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle -{\frac {1}{2}}}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle {\frac {\sqrt {3}}{3}}}

{\displaystyle {\dfrac {5}{8}}}{\displaystyle 225^{\circ }}{\displaystyle {\dfrac {5\pi }{4}}}{\displaystyle 250^{\mathrm {g} }}{\displaystyle -{\dfrac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle -{\dfrac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle 1}

{\displaystyle {\frac {2}{3}}}{\displaystyle 240^{\circ }}{\displaystyle {\frac {4\pi }{3}}}{\displaystyle 266{\frac {2}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle -{\frac {1}{2}}}{\displaystyle {\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {3}{4}}}{\displaystyle 270^{\circ }}{\displaystyle {\frac {3\pi }{2}}}{\displaystyle 300^{\mathrm {g} }}{\displaystyle -1}{\displaystyle 0}не определяется

{\displaystyle {\frac {5}{6}}}{\displaystyle 300^{\circ }}{\displaystyle {\frac {5\pi }{3}}}{\displaystyle 333{\frac {1}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle {\frac {1}{2}}}{\displaystyle -{\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {7}{8}}}{\displaystyle 315^{\circ }}{\displaystyle {\frac {7\pi }{4}}}{\displaystyle 350^{\mathrm {g} }}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle -1}

{\displaystyle {\frac {11}{12}}}{\displaystyle 330^{\circ }}{\displaystyle {\frac {11\pi }{6}}}{\displaystyle 366{\frac {2}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle -{\frac {1}{2}}}{\displaystyle {\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {3}}{3}}}

{\displaystyle 1}{\displaystyle 360^{\circ }}{\displaystyle 2\pi }{\displaystyle 400^{\mathrm {g} }}{\displaystyle 0}1{\displaystyle 0}

Радианная мера в математическом анализе[править | править код]

При рассмотрении тригонометрических функций в математическом анализе всегда считается, что аргумент выражен в радианах, что упрощает запись; при этом само обозначение рад (rad) часто опускается.

При малых углах синус и тангенс угла, выраженного в радианах, приблизительно равны самому углу (в радианах), что удобно при приближённых вычислениях. При углах менее {\displaystyle 0{,}1~\mathrm {rad} ~(5^{\circ }43'{,}77)}, приближение можно считать верным до третьего знака после запятой. Если угол меньше {\displaystyle 0{,}01~\mathrm {rad} ~(0^{\circ }34'{,}38)}, — то до шестого знака после запятой[12]:

{\displaystyle \sin \alpha \approx \operatorname {tg} \,\alpha \approx \alpha .}

История[править | править код]

Первое использование радиана вместо углового градуса обычно приписывают Роджеру Котсу (XVIII век), который считал эту единицу измерения угла наиболее естественной[13]. Однако идея измерять длину дуги радиусом окружности использовалась и другими математиками. Например, Аль-Каши использовал единицу измерения, названную им «часть диаметра», которая равнялась 1/60 радиана. Также им использовались и более мелкие производные единицы[14].

Термин «радиан» впервые появился в печати 5 июня 1873 года в экзаменационных билетах, составленных Джеймсом Томсоном из Университета Квинса в Белфасте. Томсон использовал термин не позднее 1871 года, в то время как Томас Мьюр из Сент-Эндрюсского университета в 1869 году колебался в выборе между терминами «рад», «радиал» и «радиан». В 1874 году Мьюр, после консультаций с Джеймсом Томсоном, решил использовать термин «радиан»[15][16][17].

См. также[править | править код]

Град, минута, секунда

Градус, минута, секунда

Оборот (единица измерения)

Парсек

Стерадиан

Тысячная (угол)

Примечания[править | править код]

↑ Радиан // Математическая энциклопедия (в 5 томах). — М.: Советская энциклопедия, 1984. — Т. 4.

↑ Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 98. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5.

↑ Выгодский, 1965.

↑ Гельфанд, Львовский, Тоом, 2002.

↑ David E. Joyce. Measurement of Angles (англ.). Dave's Short Trig Course. Clark University. Дата обращения: 8 сентября 2015. Архивировано 7 сентября 2015 года.

↑ Резолюция 12 XI Генеральной конференции по мерам и весам (1960) (англ.). Международное бюро мер и весов. Дата обращения: 19 декабря 2014. Архивировано 28 июля 2012 года.

↑ Производная единица измерения называется когерентной, если она выражается в виде произведения степеней основных единиц измерения с коэффициентом пропорциональности, равным единице.

↑ ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин. (недоступная ссылка). Дата обращения: 18 сентября 2012. Архивировано 10 ноября 2012 года.

↑ Units for dimensionless quantities, also called quantities of dimension one (англ.). SI Brochure: The International System of Units (SI). Международное бюро мер и весов (2006). Дата обращения: 19 декабря 2014. Архивировано 7 октября 2014 года.

↑ Перейти обратно:1 2 3 4 Лишние цифры [после четвёртого знака после запятой] в выражениях минут и секунд зачастую отбрасываются ввиду того, что следующая цифра в выражении градусов неизвестна, и, следовательно, писать цифры дальше четвёртой [обозначены нижним индексом] — напрасный труд.

↑ Abramowitz & Stegun, 1972, p. 74, 4.3.46.

↑  {\displaystyle \sin 5^{\circ }43'{,}77=0{,}0998\approx 0{,}100}

{\displaystyle \operatorname {tg} 5^{\circ }43'{,}77=0{,}1003\approx 0{,}100} (точность нарушается в четвертом знаке после запятой)

{\displaystyle \sin 0^{\circ }34'{,}38=0{,}0099998\approx 0{,}010000}

{\displaystyle \operatorname {tg} 0^{\circ }34'{,}38=0{,}0100003\approx 0{,}010000} (точность не выдерживается в седьмом знаке после запятой)
Именно поэтому промежутки шкал(ы) на счётной линейке имеют пределы {\displaystyle 5^{\circ }43'{,}77~(\approx 5^{\circ }43'46'')} и {\displaystyle 0^{\circ }34'{,}38~(\approx 0^{\circ }34'23'')}; ниже этого значения (до 0) разграфки нет, так как углы (в радианах) совпадают со значениями синусов/тангенсов в пределах точности линейки (Панов Д. Ю. Счётная линейка. — 25-е изд. — М.: изд-во Наука (Гл. ред. физ.-мат. литературы), 1982. — 176 с.)

↑ O'Connor, J. J.; Robertson, E. F. Biography of Roger Cotes. The MacTutor History of Mathematics (февраль 2005). Дата обращения: 3 февраля 2014. Архивировано 24 сентября 2012 года.

↑ Luckey, Paul. Der Lehrbrief über den kreisumfang von Gamshid b. Mas'ud al-Kasi (нем.) / Siggel, A.. — Berlin: Akademie Verlag, 1953. — S. 40.

↑ Florian Cajori. History of Mathematical Notations (неопр.). — 1929. — Т. 2. — С. 147—148. — ISBN 0-486-67766-4.

↑ Muir, Thos. The Term "Radian" in Trigonometry (англ.) // Nature. — 1910. — Vol. 83, no. 2110. — P. 156. — doi:10.1038/083156a0. — Bibcode: 1910Natur..83..156M.Thomson, James. The Term "Radian" in Trigonometry (англ.) // Nature. — 1910. — Vol. 83, no. 2112. — P. 217. — doi:10.1038/083217c0. — Bibcode: 1910Natur..83..217T.Muir, Thos. The Term "Radian" in Trigonometry (англ.) // Nature. — 1910. — Vol. 83, no. 2120. — P. 459—460. — doi:10.1038/083459d0. — Bibcode: 1910Natur..83..459M.

↑ Miller, Jeff Earliest Known Uses of Some of the Words of Mathematics (23 ноября 2009). Дата обращения: 30 сентября 2011. Архивировано 18 января 2021 года.

Литература[править | править код]

Выгодский М. Я. Справочник по элементарной математике. — Наука, 1965. — С. 340—343. — 424 с.

Гельфанд И. М., Львовский С. М., Тоом А. Л. Тригонометрия. — М.: МЦНМО, 2002. — С. 7—8. — 199 с. — ISBN 5-94057-050-X.

Abramowitz, M.; Stegun, I. A.  (англ.). — New York: Dover Publications, 1972. — ISBN 0-486-61272-4.

Ссылка на комментарий
1 час назад, Hampton сказал:

Радиан

[править | править код]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 декабря 2021 года; проверки требуют 7 правок.

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Радиан

рад


1 радиан — центральный угол, длина дуги которого равна радиусу окружности

Величинавеличина угла

СистемаСИ

Типосновная

 Медиафайлы на Викискладе

Некоторые важные углы, измеренные в радианах. Все многоугольники, изображенные на диаграммах, — правильные

Радиа́н (русское обозначение: рад, международное: rad; от лат. radius — луч, радиус) — угол, соответствующий дуге, длина которой равна её радиусу[1]. Единица измерения плоских углов в Международной системе единиц (СИ), а также в системах единиц СГС и МКГСС[2].

Радианная мера — угловая мера, в которой за единицу принимается угол в 1 радиан. То есть, радианная мера любого угла — это отношение этого угла к радиану[3]. Из определения следует, что величина полного угла равна 2π радиан (см. рис. справа).

Определить радианную меру можно и так: радианная мера угла — отношение длины дуги окружности, находящейся между сторонами угла, к радиусу этой окружности, когда центр окружности совпадает с вершиной угла. В геометрии для определения радианной меры угла используют единичную окружность с центром в вершине угла; тогда радианная мера угла равна длине дуги единичной окружности между сторонами угла[4][5].

Поскольку длина дуги окружности пропорциональна её угловой мере и радиусу, длина дуги окружности радиуса R и угловой величины α, измеренной в радианах, равна α ∙ R.

Так как величина угла, выраженная в радианах, равна отношению длины дуги окружности (м) к длине её радиуса (м), угол в радианном измерении — величина безразмерная.

Содержание

1Радиан в Международной системе единиц (СИ)

1.1Кратные и дольные единицы

2Связь радиана с другими единицами

2.1Таблица градусов, радиан и град

3Радианная мера в математическом анализе

4История

5См. также

6Примечания

7Литература

Радиан в Международной системе единиц (СИ)[править | править код]

В качестве единицы измерения плоских углов в Международной системе единиц (СИ) радиан был принят XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием системы СИ в целом[6]. В настоящее время в системе СИ радиан квалифицируется как когерентная[7] безразмерная производная единица СИ, имеющая специальные наименование и обозначение. Русское обозначение — рад, международное — rad[8].

Безразмерность плоского угла означает, что единицей его измерения является число один. Однако, применительно к плоскому углу единице «один» было присвоено специальное наименование «радиан» для того, чтобы в каждом конкретном случае облегчить понимание того, какая именно величина имеется в виду[9].

Кратные и дольные единицы[править | править код]

Десятичные кратные и дольные единицы радиана образуются с помощью стандартных приставок СИ, однако используются редко. Так, в миллирадианах, микрорадианах и нанорадианах измеряется угловое разрешение в астрономии. В кратных единицах (килорадианах и т. д.) измеряется набег угловой фазы. Сокращённое обозначение (рад, rad) основной и производных единиц не следует путать с устаревшей единицей измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения — рад.

КратныеДольные

величинаназваниеобозначениевеличинаназваниеобозначение

101 раддекарадиандарадdarad10−1 раддецирадиандрадdrad

102 радгекторадианградhrad10−2 радсантирадиансрадcrad

103 радкилорадианкрадkrad10−3 радмиллирадианмрадmrad

106 радмегарадианМрадMrad10−6 радмикрорадианмкрадµrad

109 радгигарадианГрадGrad10−9 раднанорадианнрадnrad

1012 радтерарадианТрадTrad10−12 радпикорадианпрадprad

1015 радпетарадианПрадPrad10−15 радфемторадианфрадfrad

1018 радэксарадианЭрадErad10−18 радатторадианарадarad

1021 радзеттарадианЗрадZrad10−21 радзепторадианзрадzrad

1024 радиоттарадианИрадYrad10−24 радиокторадианирадyrad

     рекомендовано к применению     применять не рекомендуется     не применяются или редко применяются на практике

Связь радиана с другими единицами[править | править код]

Угол в 1 радиан.

Пропорциональное соотношение радиана с другими единицами измерения углов описывается формулой:

1 радиан = 1/(2π) оборотов = 180/π градусов = 200/π градов.

Очевидно, развернутый угол равен {\displaystyle 180^{\circ },} или {\displaystyle {\frac {\pi \cdot r}{r}}=\pi } радианам. Отсюда вытекает тривиальная формула пересчёта из градусов, минут и секунд в радианы и наоборот.

a[°] = α[рад] × (360° / (2π)) или α[рад] × (180° / π),

α[рад] = a[°] : (180° / π) = a[°] × (π / 180°),

где α[рад] — угол в радианах, a[°] — угол в градусах.

1 рад (или {\displaystyle p^{\circ }}) = {\displaystyle {\frac {360^{\circ }}{2\pi }}\approx 57{,}295779513^{\circ }\approx 57^{\circ }17'44{,}806''}(мнемоническое правило запоминания в градусах-минутах-секундах: "Число радиана и порядок шутя пишу наизусть", где число букв в каждом слове равно соответствующей цифре в записи значения радиана, до десятой доли угловой секунды)

{\displaystyle p'} (или 1 рад в минутах) = {\displaystyle {\frac {360^{\circ }\cdot 60'}{2\pi }}\approx 3437{,}747'}

{\displaystyle p''} (или 1 рад в секундах) = {\displaystyle {\frac {360^{\circ }\cdot 60'\cdot 60''}{2\pi }}\approx 206264{,}8''.}

Номограмма для перевода радианы/градусы.

В метрической системе угловых мер прямой угол делится на 100 градов и каждый град на 100 сантиградов, который, в свою очередь, делится на сотые доли сантиграда, так что
{\displaystyle p^{\backprime \backprime }} (или 1 рад в сотых долях «сантиграда») = {\displaystyle {\frac {400\cdot 100\cdot 100}{2\pi }}=636620.}
Употреблять его практически не приходится, так как метрическая система угловых мер пока не получила широкого распространения.

Чтобы легче запомнить, как переводят радианы в градусы и обратно, заметим:
Переводя радианы в градусы (или в минуты, или в секунды), мы из отвлеченного числа ({\displaystyle \mathrm {rad} }) делаем именованное ({\displaystyle p^{\circ },p',p''}) и поэтому должны множить на {\displaystyle p^{\circ }~(}или {\displaystyle p',p'')};
Переводя градусы в радианы, мы, наоборот, уничтожаем наименование: получаем отвлечённое число; значит, здесь надо делить на {\displaystyle p^{\circ }~(}или {\displaystyle p',p''),} либо же умножать на перевёрнутую дробь {\displaystyle {\frac {1}{p^{\circ }}}~({\frac {1}{p'}},{\frac {1}{p''}}).}

Пример 1. Перевести в радианы {\displaystyle 5^{\circ }43'46''.}

{\displaystyle {\boldsymbol {\alpha }}[\mathrm {rad} ]\eqcirc 5^{\circ }={\frac {5^{\circ }}{\displaystyle {p^{\circ }}}}~\mathrm {rad} =0{,}0872_{6}}[10]

{\displaystyle 43'={\frac {43'}{p'}}~\mathrm {rad} =0{,}0125_{08}}[10]

{\displaystyle 46''={\frac {46''}{p''}}~\mathrm {rad} =0{,}0002_{23}}[10]

{\displaystyle \sum \approx 0{,}0999_{9}~\mathrm {rad} }[10] {\displaystyle =0{,}1~\mathrm {rad} }

Альтернативный способ предусматривает перевод минут и секунд в десятичные (сотые и десятитысячные) доли градуса,
и однократного деления на {\displaystyle p^{\circ }:} (как правило, этот способ более точен)

{\displaystyle 46''={\frac {46''}{60''}}=0{,}{\boldsymbol {77}}'}

{\displaystyle 43{,}{\boldsymbol {77}}'={\frac {43{,}77'}{60'}}=0{,}{\boldsymbol {7295}}^{\circ }}

{\displaystyle \sum =5{,}{\boldsymbol {7295}}^{\circ }}

{\displaystyle 5{,}7295^{\circ }={\frac {5{,}7295^{\circ }}{p^{\circ }}}~\mathrm {rad} ={\frac {5{,}7295^{\circ }}{\displaystyle {57{,}295^{\circ }}}}=0{,}1~\mathrm {rad} }

Пример 2. Перевести в градусы 1 радиан.

{\displaystyle a[^{\circ }]\eqcirc 1\cdot {\frac {360^{\circ }}{2\pi }}=1\cdot 57{,}29578^{\circ }=57{,}{\boldsymbol {29578}}^{\circ }}

{\displaystyle 0{,}{\boldsymbol {29578}}^{\circ }\cdot 60'=17{,}{\boldsymbol {7468}}'}

{\displaystyle 0{,}{\boldsymbol {7468}}'\cdot 60''=44{,}807''\approx 45''}

Итого {\displaystyle \approx 57^{\circ }17'45''.}

 

Таблица градусов, радиан и град[править | править код]

Таблица углов[11]

Угол, в долях
от полногоГрадусыРадианыГрадыСинусКосинусТангенс

{\displaystyle 0}{\displaystyle 0^{\circ }}{\displaystyle 0}{\displaystyle 0^{\mathrm {g} }}{\displaystyle 0}1{\displaystyle 0}

{\displaystyle {\frac {1}{24}}}{\displaystyle 15^{\circ }}{\displaystyle {\frac {\pi }{12}}}{\displaystyle 33{\frac {1}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}-1)}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}+1)}{\displaystyle 2-{\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {1}{12}}}{\displaystyle 30^{\circ }}{\displaystyle {\frac {\pi }{6}}}{\displaystyle 16{\frac {2}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {1}{2}}}{\displaystyle {\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle {\frac {\sqrt {3}}{3}}}

{\displaystyle {\frac {1}{8}}}{\displaystyle 45^{\circ }}{\displaystyle {\frac {\pi }{4}}}{\displaystyle 50^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle 1}

{\displaystyle {\frac {1}{6}}}{\displaystyle 60^{\circ }}{\displaystyle {\frac {\pi }{3}}}{\displaystyle 66{\frac {2}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle {\frac {1}{2}}}{\displaystyle {\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {5}{24}}}{\displaystyle 75^{\circ }}{\displaystyle {\frac {5\pi }{12}}}{\displaystyle 88{\frac {1}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}+1)}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}-1)}{\displaystyle 2+{\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {1}{4}}}{\displaystyle 90^{\circ }}{\displaystyle {\frac {\pi }{2}}}{\displaystyle 100^{\mathrm {g} }}{\displaystyle 1}{\displaystyle 0}не определяется

{\displaystyle {\frac {7}{24}}}{\displaystyle 105^{\circ }}{\displaystyle {\frac {7\pi }{12}}}{\displaystyle 116{\frac {2}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}+1)}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}-1)}{\displaystyle -2-{\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {1}{3}}}{\displaystyle 120^{\circ }}{\displaystyle {\frac {2\pi }{3}}}{\displaystyle 133{\frac {1}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle -{\frac {1}{2}}}{\displaystyle -{\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {3}{8}}}{\displaystyle 135^{\circ }}{\displaystyle {\frac {3\pi }{4}}}{\displaystyle 150^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle -1}

{\displaystyle {\frac {5}{12}}}{\displaystyle 150^{\circ }}{\displaystyle {\frac {5\pi }{6}}}{\displaystyle 166{\frac {2}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {1}{2}}}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {3}}{3}}}

{\displaystyle {\frac {11}{24}}}{\displaystyle 165^{\circ }}{\displaystyle {\frac {11\pi }{12}}}{\displaystyle 183{\frac {1}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}-1)}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {2}}{4}}({\sqrt {3}}+1)}{\displaystyle -2+{\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {1}{2}}}{\displaystyle 180^{\circ }}{\displaystyle \pi }{\displaystyle 200^{\mathrm {g} }}{\displaystyle 0}-1{\displaystyle 0}

{\displaystyle {\frac {7}{12}}}{\displaystyle 210^{\circ }}{\displaystyle {\frac {7\pi }{6}}}{\displaystyle 233{\frac {1}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle -{\frac {1}{2}}}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle {\frac {\sqrt {3}}{3}}}

{\displaystyle {\dfrac {5}{8}}}{\displaystyle 225^{\circ }}{\displaystyle {\dfrac {5\pi }{4}}}{\displaystyle 250^{\mathrm {g} }}{\displaystyle -{\dfrac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle -{\dfrac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle 1}

{\displaystyle {\frac {2}{3}}}{\displaystyle 240^{\circ }}{\displaystyle {\frac {4\pi }{3}}}{\displaystyle 266{\frac {2}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle -{\frac {1}{2}}}{\displaystyle {\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {3}{4}}}{\displaystyle 270^{\circ }}{\displaystyle {\frac {3\pi }{2}}}{\displaystyle 300^{\mathrm {g} }}{\displaystyle -1}{\displaystyle 0}не определяется

{\displaystyle {\frac {5}{6}}}{\displaystyle 300^{\circ }}{\displaystyle {\frac {5\pi }{3}}}{\displaystyle 333{\frac {1}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle {\frac {1}{2}}}{\displaystyle -{\sqrt {3}}}

{\displaystyle {\frac {7}{8}}}{\displaystyle 315^{\circ }}{\displaystyle {\frac {7\pi }{4}}}{\displaystyle 350^{\mathrm {g} }}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle {\frac {\sqrt {2}}{2}}}{\displaystyle -1}

{\displaystyle {\frac {11}{12}}}{\displaystyle 330^{\circ }}{\displaystyle {\frac {11\pi }{6}}}{\displaystyle 366{\frac {2}{3}}^{\mathrm {g} }}{\displaystyle -{\frac {1}{2}}}{\displaystyle {\frac {\sqrt {3}}{2}}}{\displaystyle -{\frac {\sqrt {3}}{3}}}

{\displaystyle 1}{\displaystyle 360^{\circ }}{\displaystyle 2\pi }{\displaystyle 400^{\mathrm {g} }}{\displaystyle 0}1{\displaystyle 0}

Радианная мера в математическом анализе[править | править код]

При рассмотрении тригонометрических функций в математическом анализе всегда считается, что аргумент выражен в радианах, что упрощает запись; при этом само обозначение рад (rad) часто опускается.

При малых углах синус и тангенс угла, выраженного в радианах, приблизительно равны самому углу (в радианах), что удобно при приближённых вычислениях. При углах менее {\displaystyle 0{,}1~\mathrm {rad} ~(5^{\circ }43'{,}77)}, приближение можно считать верным до третьего знака после запятой. Если угол меньше {\displaystyle 0{,}01~\mathrm {rad} ~(0^{\circ }34'{,}38)}, — то до шестого знака после запятой[12]:

{\displaystyle \sin \alpha \approx \operatorname {tg} \,\alpha \approx \alpha .}

История[править | править код]

Первое использование радиана вместо углового градуса обычно приписывают Роджеру Котсу (XVIII век), который считал эту единицу измерения угла наиболее естественной[13]. Однако идея измерять длину дуги радиусом окружности использовалась и другими математиками. Например, Аль-Каши использовал единицу измерения, названную им «часть диаметра», которая равнялась 1/60 радиана. Также им использовались и более мелкие производные единицы[14].

Термин «радиан» впервые появился в печати 5 июня 1873 года в экзаменационных билетах, составленных Джеймсом Томсоном из Университета Квинса в Белфасте. Томсон использовал термин не позднее 1871 года, в то время как Томас Мьюр из Сент-Эндрюсского университета в 1869 году колебался в выборе между терминами «рад», «радиал» и «радиан». В 1874 году Мьюр, после консультаций с Джеймсом Томсоном, решил использовать термин «радиан»[15][16][17].

См. также[править | править код]

Град, минута, секунда

Градус, минута, секунда

Оборот (единица измерения)

Парсек

Стерадиан

Тысячная (угол)

Примечания[править | править код]

↑ Радиан // Математическая энциклопедия (в 5 томах). — М.: Советская энциклопедия, 1984. — Т. 4.

↑ Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 98. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5.

↑ Выгодский, 1965.

↑ Гельфанд, Львовский, Тоом, 2002.

↑ David E. Joyce. Measurement of Angles (англ.). Dave's Short Trig Course. Clark University. Дата обращения: 8 сентября 2015. Архивировано 7 сентября 2015 года.

↑ Резолюция 12 XI Генеральной конференции по мерам и весам (1960) (англ.). Международное бюро мер и весов. Дата обращения: 19 декабря 2014. Архивировано 28 июля 2012 года.

↑ Производная единица измерения называется когерентной, если она выражается в виде произведения степеней основных единиц измерения с коэффициентом пропорциональности, равным единице.

↑ ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин. (недоступная ссылка). Дата обращения: 18 сентября 2012. Архивировано 10 ноября 2012 года.

↑ Units for dimensionless quantities, also called quantities of dimension one (англ.). SI Brochure: The International System of Units (SI). Международное бюро мер и весов (2006). Дата обращения: 19 декабря 2014. Архивировано 7 октября 2014 года.

↑ Перейти обратно:1 2 3 4 Лишние цифры [после четвёртого знака после запятой] в выражениях минут и секунд зачастую отбрасываются ввиду того, что следующая цифра в выражении градусов неизвестна, и, следовательно, писать цифры дальше четвёртой [обозначены нижним индексом] — напрасный труд.

↑ Abramowitz & Stegun, 1972, p. 74, 4.3.46.

↑  {\displaystyle \sin 5^{\circ }43'{,}77=0{,}0998\approx 0{,}100}

{\displaystyle \operatorname {tg} 5^{\circ }43'{,}77=0{,}1003\approx 0{,}100} (точность нарушается в четвертом знаке после запятой)

{\displaystyle \sin 0^{\circ }34'{,}38=0{,}0099998\approx 0{,}010000}

{\displaystyle \operatorname {tg} 0^{\circ }34'{,}38=0{,}0100003\approx 0{,}010000} (точность не выдерживается в седьмом знаке после запятой)
Именно поэтому промежутки шкал(ы) на счётной линейке имеют пределы {\displaystyle 5^{\circ }43'{,}77~(\approx 5^{\circ }43'46'')} и {\displaystyle 0^{\circ }34'{,}38~(\approx 0^{\circ }34'23'')}; ниже этого значения (до 0) разграфки нет, так как углы (в радианах) совпадают со значениями синусов/тангенсов в пределах точности линейки (Панов Д. Ю. Счётная линейка. — 25-е изд. — М.: изд-во Наука (Гл. ред. физ.-мат. литературы), 1982. — 176 с.)

↑ O'Connor, J. J.; Robertson, E. F. Biography of Roger Cotes. The MacTutor History of Mathematics (февраль 2005). Дата обращения: 3 февраля 2014. Архивировано 24 сентября 2012 года.

↑ Luckey, Paul. Der Lehrbrief über den kreisumfang von Gamshid b. Mas'ud al-Kasi (нем.) / Siggel, A.. — Berlin: Akademie Verlag, 1953. — S. 40.

↑ Florian Cajori. History of Mathematical Notations (неопр.). — 1929. — Т. 2. — С. 147—148. — ISBN 0-486-67766-4.

↑ Muir, Thos. The Term "Radian" in Trigonometry (англ.) // Nature. — 1910. — Vol. 83, no. 2110. — P. 156. — doi:10.1038/083156a0. — Bibcode: 1910Natur..83..156M.Thomson, James. The Term "Radian" in Trigonometry (англ.) // Nature. — 1910. — Vol. 83, no. 2112. — P. 217. — doi:10.1038/083217c0. — Bibcode: 1910Natur..83..217T.Muir, Thos. The Term "Radian" in Trigonometry (англ.) // Nature. — 1910. — Vol. 83, no. 2120. — P. 459—460. — doi:10.1038/083459d0. — Bibcode: 1910Natur..83..459M.

↑ Miller, Jeff Earliest Known Uses of Some of the Words of Mathematics (23 ноября 2009). Дата обращения: 30 сентября 2011. Архивировано 18 января 2021 года.

Литература[править | править код]

Выгодский М. Я. Справочник по элементарной математике. — Наука, 1965. — С. 340—343. — 424 с.

Гельфанд И. М., Львовский С. М., Тоом А. Л. Тригонометрия. — М.: МЦНМО, 2002. — С. 7—8. — 199 с. — ISBN 5-94057-050-X.

Abramowitz, M.; Stegun, I. A.  (англ.). — New York: Dover Publications, 1972. — ISBN 0-486-61272-4.

ты зайка

Ссылка на комментарий
  • 3 недели спустя...
Гость
Эта тема закрыта для дальнейших сообщений.
  • Сейчас на странице   0 пользователей

    • Нет пользователей, просматривающих эту страницу.
×
×
  • Создать...