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[函数] 概念的疑问

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hjfmhh Post time 2024-5-4 23:40 |Read mode
弧度制中为什么一定要用弧长与半径比值来定义,为什么不能用弦长与半径的比值来定义

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kuing Post time 2024-5-5 00:00
其实没什么不可以的。
你大可以自创一种新的,比如叫“弦度制”,就用弦长与半径之比来定义。
然后你可以在“弦度制”的定义下建立一套理论。

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kuing Post time 2024-5-5 01:21
任何定义,只要没有矛盾,都是允许的,你可以自由选择使用什么定义去创立理论解决问题。
只不过在实际应用当中,哪种定义会更方便,更符合人的直观,自然就会跑出来。

闲着无聊,来实际操作试一下。
$\newcommand\xian{\,\mathrm{xian}}
\newcommand\rad{\,\mathrm{rad}}$
定义“弦度”单位符号 `\xian`:
设单位圆上有长度为 `x` 的弦,这条弦所对的圆心角记为 `x\xian`。

那么有 `1\xian=60\du=\frac\pi3`,`2\xian=180\du=\pi`,所以 `2\xian=3\times1\xian`。
(在定义时就知道这不是线性的,即一般有 `k\xian\ne k\times1\xian`,`a\xian+b\xian\ne(a+b)\xian`)

与弧度制的转换公式:
为了清晰起见,不省略弧度制的单位 `\rad`。
设 `x\xian=\alpha\rad`,由定义有 `\alpha\in[0,\pi]` 以及 `x=2\sin(\alpha/2)`,则 `\alpha=2\arcsin(x/2)`,因此
\[x\xian=2\arcsin\frac x2\rad.\]

根据上述公式,有
\[\sin(x\xian)=2\frac x2\cos\arcsin\frac x2=x\sqrt{1-\frac{x^2}4},\]
以及
\[\cos(x\xian)=1-2\left(\frac x2\right)^2=1-\frac{x^2}2.\]

根据上述公式,可将余弦定理用弦度制来表达:
设 `\triangle ABC` 的三边为 `a`, `b`, `c`,设三个内角为 `\angle A=x\xian`, `\angle B=y\xian`, `\angle C=z\xian`,则有
\[a^2=(b-c)^2+bcx^2,\]
等三式。

……
……

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realnumber Post time 2024-5-5 07:16
按你的定义,比例的性质被丢弃了.按新定义,一个单位的角相当60度,2个单位角是180度,$\sqrt 3$个单位角才是120度

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isee Post time 2024-5-5 16:17
本帖最后由 isee 于 2024-5-5 16:35 编辑 类似于微分方程 $\big(a^x\big)'=a^x$ 成立而定义得到自然对数底 $\mathrm e$.

采用 $1 \rad$ 为圆中弧长为 r 所对的圆心角,才有\[(\sin x)'=\cos x\] 这样的简单形式.

也就是弧度制在分析里让公式变简洁,而且我们已经使用几百年了
isee=freeMaths@知乎

手机版|悠闲数学娱乐论坛(第3版)

2025-3-5 09:23 GMT+8

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