要在度与弧度之间换算,只需记住一个事实:180° = π 弧度。其他的换算都是它的分数。在弧度、弧长与扇形里,几乎每道弧、扇形和三角题都要先换算。
什么是弧度?
取一个半径为 r 的圆,截下一段长度同样是 r 的弧。这段弧对圆心所张的角就是一弧度。整个圆周长是 2πr,所以一整圈有 2π 弧度,也就是 360°。
两边各除以 2,就得到关键事实:180° = π rad。直角是 π/2,60° 是 π/3。
怎样一步步换算?
- 度换弧度: 乘以 π/180,再化简分数。
- 弧度换度: 乘以 180/π。
- 如果弧度值里带 π, π 会约掉,得到整数度数。
- 检查大小: 一弧度约 57°,所以 2 rad 应该略大于 100°。
第 4 步能立刻发现分数颠倒了。如果 2 rad 算出来是 0.035°,就是哪里倒过来了。
例题详解
换算:(a) 135° 换成弧度,(b) 5π/12 rad 换成度,(c) 2.4 rad 换成度,保留 1 位小数。
(a) 135 × π/180 = 135π/180。分子分母同除以 45,得 3π/4。所以 135° = 3π/4 rad。
(b) 5π/12 × 180/π。π 约掉,剩下 5 × 180/12 = 5 × 15 = 75。所以是 75°。
(c) 2.4 × 180/π = 432/π = 137.50987…。所以是 137.5°(保留 1 位小数)。
(c) 的大小检查:2.4 rad 介于 2 rad(约 115°)与 3 rad(约 172°)之间,所以 137.5° 合理。
要留意的错误
常见的错误是计算器模式不对,或把弧度数当成度数。
错误解法: sin 1.2 = 0.0209
计算器在角度模式,算出来的是 sin 1.2°。题目的意思是 1.2 弧度。
正确的值是 sin 1.2 = 0.9320(保留 4 位小数),计算器要在弧度模式。快速测试:sin 1 在弧度模式下应该是 0.8415,在角度模式下是 0.0175。每份试卷开始时都先做这个测试。
自我检测
1. 把 72° 换成弧度,用 π 表示。
查看答案
72 × π/180 = 72π/180。同除以 36:2π/5。
2π/5 rad
2. 把 7π/9 rad 换成度。
查看答案
7π/9 × 180/π = 7 × 180/9 = 7 × 20 = 140。
140°
3. 把 0.8 rad 换成度,保留 1 位小数。
查看答案
0.8 × 180/π = 144/π = 45.8366…
45.8°。大小检查:0.8 rad 略小于直角,约为 57° × 0.8。
下一步
换算熟练之后,继续学习求弧长,再用弧度、弧长与扇形练习检测整个单元。免计算器演算训练器可以帮你让带 π 的答案保持精确。
有些学生单独做换算没问题,角度一藏进长题目就出错。线上一对一附加数学补习的老师会专门找出你在哪一步弄错。