为什么弧度通常不用 rad 标出来,表示这个数值是弧度制?

为什么弧度通常不用 rad 标出来,表示这个数值是弧度制?

这涉及到弧度制的定义。

通俗定义下,我们把弧长等于半径的圆心角的度数称为1弧度。

但这个定义没有解决弧长不等于半径时,圆心角的弧度的问题,并且从定义中也无法看出弧度等于弧长比半径,也可以是半径比弧长啊。

但我们又需要这么一个量,它在数值上等于弧长比半径。那么可以参考物理中使用比值来定义的那些物理量,重新给“弧度”下一个定义。

定义:角的两边在单位圆中截得的弧长叫做角的弧度。单位:弧长/半径=米/米=1(无量纲)

类比:物体在单位时间内经过的位移叫做物体的速度。单位:位移/时间=米/秒。

类比:物体在单位体积下具有的质量叫做物体的密度。单位:质量/体积=千克/立方米。

由此引出了角度制的定义。

通俗定义的角度,是把一个圆周平均分成360份,每一份圆心角的度数叫做1角度。可以看出角度这个单位是跟份数有关的,1份这样的圆心角是1角度,2份这样的圆心角是2角度,以此类推。

这样定义的角度并不能转换成严格的比例定义。虽然上面说把圆周分为360份,看起来是某个量除以360,但是360份的“份”可不是单位,所以不存在“〇/份”的说法。而且就算存在,那分子处的〇又是什么的单位?圆的周长(米)吗?那周长不同的圆,除以360之后会导致每一份圆心角不相等,也就是这个圆的米/份不等于另一个圆的米/份,可能吗?

所以我们需要重新考虑到底是什么东西在除以360,而且这个东西不能随圆的变化而变化。显然,你只能利用弧度制来定义角度。因为弧度制无量纲,所以不会随着圆的变化而变化,满足定义的要求。

把 这个数字叫做“单位大小”,当然你要叫其他的名字也行,注意因为是两个数字之比,所以它没有单位。那么角度的定义就是:角在单位大小下的弧度叫做角的角度。单位:弧度/大小=1/1=1,同样是一个无量纲的量。

但是我们要区分这两种物理量。这两种物理量虽然都在描述角的大小,但它们来源不同,定义不同,所以人为地加上一个 和 以示区分。但是,因为弧度的来源是最优先的(它是由长度单位直接导出的,而角度是再从弧度导出,甚至说直白一些,角度单位不存在都不会有任何影响),所以它就有资格省略符号 。我们说一个角是1,是2,是 ,等等,那就默认是弧度。