弧度制

发展历程

在研究弧度制发展时，三角学和角必须谈到，因为弧度制是依托它们二者存在的。依据三角学在数学研究中的地位，笔者认为三角学的发展可以分为萌芽阶段、传播阶段和确立阶段三个阶段。萌芽阶段从公元前约300年古巴比伦时期开始到公元640年希腊古代数学落幕为止，这段时期由于天文学的需要，三角学受到学者们的重视，它是天文学的一部分；传播阶段从公元640年希腊古代数学落幕后到15世纪文艺复兴开始前为止，这段时期三角学在不同地区传播，虽然其研究内容本质与萌芽阶段时相比没有区别，但它逐渐脱离天文学，成为了数学的一个分支；确立阶段是从文艺复兴开始至今，在微积分等新兴数学力量的崛起下，三角学逐渐成为了其他数学分支中的一部分，而在此期间，弧度制成为了度量角的主要单位。

18世纪以前，人们一直是用线段的长来定义三角函数的。弧度定义的提出，是数学家Roger Cotes在1714年提出的，作为一种对角度的描述，使得对三角函数的研究大为简化。中学数学教科书中都把radian译作“弧度”。

1881年，学者哈尔斯特(G．B．Halsted)等用希腊字母ρ表示弧度的单位。1907年，学者包尔（G．N．Bauer)用r表示；1909年，学者霍尔(A．G．Hall)等又用R来表示，例如将单位弧度（角度制1°）写成，人们习惯把弧度的单位省略。1

基本思想

弧度制的基本思想是使圆半径与圆周长有同一度量单位，然后用对应的弧长与圆半径之比来度量角度，这一思想的雏型起源于印度。

半圆的弧长为π，此时的正弦值为0，记为。同理，圆周的弧长为，此时的正弦为1，记为。从而确立了用π、分别表示半圆及圆弧所对的中心角。其它的角也可依此类推。1

相关计算

角度和弧度换算

一个完整的圆的弧度是2π，所以：

2π rad = 360°，1 π rad = 180°，1°= rad ，1 rad = ()°≈57.30°=57°18ˊ13

有关公式

1. 弧长公式中，l为弧长，α为角度（弧度制），r为半径。推导：由弧度定义得
2. 扇形面积公式中，S为面积，α为角度（弧度制），r为半径。推导：（角度制角度为n°）由，将α代入，得到

意义

弧度制之所以能成为当今数学主要的角的单位制度，主要原因有二：

(一)使进位制统一。在古巴比伦以及古希腊时期，数学家在研究天文学问题时，普遍习惯使用60进制对角进行度量，为了进位制的统一，也用60进制度量弦长和弧长4。此时，角度制满足了这种需求。而随着历史的发展，10进制取代了60进制成为了度量长度的主要进位制。为了保持进位制的统一，自然地也将角的进位制换成10进制。弧度制满足了这一需求，而且可以与角度制进行一一对应的换算，与原有数学系统相容．这样，在查阅三角函数表时就可以看到用统一进位制表示的数，便于数与数之间的对比，提高解决问题的效率。

(二)简化微积分创立后公式的计算．弧度制大约直到18世纪才被提出来，它的提出是受到微积分等近代数学发展的推动的。在弧度制下，与三角函数有关的一些公式在形式上均比角度制下有很大的简化。正是因为这样的优越性，弧度制才逐渐被数学界普遍接受和广泛使用。