Raians and Degrees (弧度和度数)

本文介绍了弧度和度数两种角度测量方法,并详细解释了它们之间的转换过程。通过实例展示了如何将度数转换为弧度,反之亦然。
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Radians are another way to measure angles. Sometimes radians will be used in questions, and other times you may choose to use them since they are sometimes more convenient than degrees.

弧度是另一种度量角度的方法。有时候弧度是一种更便捷的表示方法相比度数。
 
A degree is equal to 1 /360 of a circle, while a radian is equal to the angle that intercepts an arc of the same length as the radius of the circle. In the figure below, arc AB has length r , and the central angle measures one radian.
一度数等于圆的1/360,一弧度表现为半径长度的圆弧所对应的角度。如下图所示,弧形AB的长度为半径r,它所对的中央的角所测量出的弧即为1弧度


When converting between the two measurement systems, use the proportion:
当在两个测量系统之间转换时,可以使用下面的比例:


 
which can be simplified to:
可以简化成:


 
To convert from degrees to radians:
 从度数转化成弧度:
multiply the degree measure by π /180 . For example, 60º is eual to 60π / 180 = π /3 radians.
 度数去乘以π /180, 例 60度:  60 * π /180 = π /3 弧度
To convert from radians to degrees:
 从弧度转化为度数:
multiply the measure in radians by 180 /π . For example, π /4 radians is equal to 180π / = 45º.
 弧度乘以180 /π, π /4 弧度:180π / = 45º.
Here are the most important angle measures in degrees and radians:
下面是比较重要的常用度的转换:


On the Math IC, it is sometimes a better idea to work solely in radians, rather than convert back and forth between radians and degrees. Using radians is especially easy on graphing calculators that allow you to switch into radian mode.
在数学上,单独使用弧度来计算比弧度与度数之间来回转换更好一些。但是弧度特别是在图形计算方面更容易。
(随便翻译的,见笑了,呵呵)

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### 角度与弧度的定义与区别 角度(degrees弧度radians)是表示角大小的两种单位系统,它们在数学、物理工程计算中各有应用。 角度系统将一个完整的圆划分为 360 个等分,每个等分为 1 度(°)。这种划分方式源自古代巴比伦人的六十进制系统,并广泛应用于日常生活工程实践中。例如,直角为 90°,平角为 180°,一个完整的圆为 360°。角度的表示方式直观易懂,便于人工读取操作。 弧度系统则是基于圆的几何特性定义的单位。1 弧度定义为当圆心角所对的弧长等于圆的半径时,该角的大小。一个完整的圆的周长为 2πr,因此对应的圆心角为 2π 弧度。换言之,360° 等于 2π 弧度,180° 等于 π 弧度。由于弧度与圆的半径弧长直接相关,它在数学分析、微积分物理中更为常用,特别是在涉及三角函数、导数积分的计算中具有更简洁的表达形式。 ### 单位换算关系 角度弧度之间的换算关系如下: - **将角度转换为弧度**: 1° = π / 180 弧度(约等于 0.017453 弧度) 因此,任意角度 θ(度)可转换为弧度: `radians = θ × (π / 180)` - **将弧度转换为角度**: 1 弧度 = 180° / π(约等于 57.3°) 因此,任意弧度 θ(radians)可转换为角度: `degrees = θ × (180 / π)` 该换算关系在编程中广泛应用,例如在 C# 中可通过自定义函数实现,而在 VTK 中可通过 `vtkMath::DegreesFromRadians` `vtkMath::RadiansFromDegrees` 方法实现[^3]。 ### 应用场景 在实际应用中,角度弧度的使用取决于具体场景: - **角度(degrees)** 更适合于用户交互、工程测量可视化展示,例如在 CAD 软件、地图导航游戏开发中设置旋转角度时。 - **弧度radians)** 更适合于数学计算、物理模拟计算机图形学中的底层运算,例如三角函数的输入参数、角速度的计算以及向量旋转等。 以下是一个使用 Python 实现角度与弧度互转的示例: ```python import math def degrees_to_radians(degrees): return degrees * (math.pi / 180) def radians_to_degrees(radians): return radians * (180 / math.pi) # 示例:将 180 度转换为弧度 print(radians_to_degrees(math.pi)) # 输出 180.0 ``` ### 几何意义 从几何角度看,弧度直接与圆的弧长半径相关,因此在计算圆周运动、扇形面积弧长时,使用弧度可以简化公式。例如,圆心角为 θ(弧度)时,对应的弧长为 `s = rθ`,而扇形面积为 `A = (1/2)r²θ`。相比之下,若使用角度表示,则需要引入 π/180 的换算因子,使公式变得复杂。 此外,在三角函数中,如正弦、余弦等函数的导数级数展开形式仅在输入为弧度时成立,因此在高等数学中,弧度是标准单位。
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