
高校で数学やっていたら、角度は「°」を使っていたのに、
途中から、角度にπが出てきて、訳わからなくなった、、、
という方に向けて、今日は「弧度法」について解説します。
- 弧度法とは
- 弧度法と度数法の対応
- 弧度法を使うメリット
などが分かります。
三角関数に関しては、以下の記事を参考にしてください。
弧度法とは
単位円(半径1の円)において、
「弧の長さがLの扇形に対する中心角の大きさ」をL〔rad〕ラジアンとする。

例えば、
図の扇形の弧の長さは、
2πr×14=π2
なので、中心角の大きさは π2(ラジアン)

半円の扇形の弧の長さは、
2πr×12=π
なので、中心角の大きさは π(ラジアン)

一周分の円周の長さは、
2πなので、中心角の大きさは 2π(ラジアン)
です。

弧度法は、扇型の孤の長さを利用して、角度の大きさを表している。
弧度法に対して、今まで私たちが使っていた30°や60°、90°などの角度の表し方を、
度数法と言います。
弧度法と度数法は、角度の大きさを別の表し方をしているだけです。
1時間のことを60分と言ったり、1kmのことを1000mと言ったりすることと変わりません。
弧度法、度数法どちらも角度の大きさを表している。
弧度法と度数法の対応
180°=π(ラジアン)

これを覚えておけば、すぐに求めることができます。
例えば、
90°は半分だから、π2(ラジアン)

360°は2倍だから、2π(ラジアン)

といったような感じです。
有名な角度の対応表
度数法0°30°45°60°90°120°135°150°180°弧度法(rad)0π6π4π3π22π33π45π6π
度数法210°225°240°270°300°315°330°360°弧度法(rad)7π65π44π33π25π37π411π62π
単位円の場所で覚える有名な角度
私は、単位円のπ6ポジション、π3ポジション、π4ポジションで考えています。ホールケーキを何等分しているかイメージして考えると覚えやすいです。
π6ポジション

π4ポジション

π3ポジション

弧度法がなんだったか分からなくなるポイント
弧度法がよく分からなくなるのには理由があると思います。
その理由は、弧度法の単位[rad](ラジアン)を省略してしまうためです。
数学においては、単位が重要です。
1時間=60分は単位を消したら、1=60というなんだか分からないものになってしまします。
弧度法のラジアンは省略されてしまうためよく分からなくなってしまうのです。
sinπとサラッと使いますが、本当はsinπ(ラジアン)ということは意識が薄れてしまいますね。
弧度法で表された角度の単位rad(ラジアン)は省略される
弧度法を使うメリット

弧度法が角度の大きさの別の表し方なのはわかったけど、なんでわざわざ別の表し方をするの、、、?
この質問に答えます。角度を弧度法で表した方が便利があるからです。弧度法と度数法を使用した際の公式などを比較で見ていきましょう。
弧度法
半径r、中心角θ(ラジアン)の孤の長さ
rθ
度数法
半径r、中心角A°の孤の長さ
2πrA°360°
弧度法
半径r、中心角θ(ラジアン)の扇形の面積
12r2θ
度数法
半径r、中心角A°の扇形の面積
πr2A°360°
弧度法
(sinx)′=cosx
(cosx)′=−sinx
度数法
(sinx)′=π180cosx
(cosx)′=−π180sinx
弧度法
limx→0sinxx=1
度数法
limx→0sinxx=π180
扇形の弧や面積、微分や極限においては、弧度法の方がスッキリと表されているのがわかると思います。
三角関数の極限に関しては、以下の記事を参考にしてください。
まとめ
- 弧度法は、扇形の中心角の大きさを、弧の長さを利用して表した表し方
- 180°=π(ラジアン)
- 弧度法と度数法の対応は、単位円を考えると覚えやすい
- 弧度法を利用することで、扇形の弧や面積、微分や極限などの表示がきれいになる
以上、弧度法についての解説でした。
少しでも、勉強の参考になれば幸いです。
コメント