라디안: 두 판 사이의 차이

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}}
[[파일:Degree-Radian Conversion.svg|섬네일|라디안과 [[도 (각도)|도]]]]
[[파일:Circle_radians.gif|섬네일|1라디안은 [[원 (기하학)|원]]의 [[반지름]]과 길이가 같은 [[호 (기하학)|호]]가 대하는 [[중심각]]의 크기로 정의된다.]]
'''라디안'''({{llang|en|radian}}) [[각 (수학)|각]]의 크기를 재는 [[SI 단위]]이다. '''호도법'''이라고도 하며, rad를 쓰거나 생략하는 경우가 많다.
'''라디안'''({{llang|en|radian}}) 또는 '''호도'''(弧度)는 [[각 (수학)|각]]의 크기를 재는 [[SI 유도 단위]]이다. 기호는 rad 또는 <sup>c</sup>이며 이는 자주 생략된다. 어떤 각의 라디안 값은 같은 크기의 [[단위원]] [[중심각]]이 대하는 [[호 (기하학)|호]]의 길이와 같다. 1라디안은 약 57.3[[도 (각도)|도]]이다.

[[단위원]]의 [[중심각]]의 라디안 값은 그 각이 대하는 [[호 (기하학)|호]]의 길이와 같으며, 라디안은 [[입체각]]의 단위인 [[스테라디안]]과 함께 [[SI 보조 단위]]에 속했으나, 1995년에 SI 보조 단위가 폐지되면서 [[SI 유도 단위]]가 되었다. 간혹 <sup>c</sup>(위첨자 c) 또는 r 또는 <sup>R</sup>(위첨자 R)와 같은 표기가 대신 사용된다. 예를 들어 1.2라디안은 1.2rad, 1.2, 1.2<sup>c</sup>, 1.2r, 1.2<sup>R</sup>와 같이 표기할 수 있다. 1라디안은 약 57.3[[도 (각도)|도]]이다.


== 정의 ==
== 정의 ==
[[파일:Circle_radians.gif|섬네일|라디안의 정의]]
주어진 평면각의 꼭짓점을 중심으로 하는 반지름 <math>r>0</math>의 원을 생각하자. 이 원에서 평면각이 대하는 호의 길이를 <math>l</math>이라고 하자. 그렇다면 이 평면각의 라디안 값은 호와 반지름의 길이의 비율 <math>\frac{l}{r}</math>로 정의된다. [[원주율]] <math>\pi</math>는 원과 상관 없이 일정하므로, 이 비율은 원의 선택과 무관하다.
평면 위의 각이 주어졌다고 하자. 이 각의 꼭짓점을 중심으로 하는 [[원 (기하학)|원]]을 취하자. 이 원의 반지름을 <math>r>0</math>이라고 하고, 이 원에서 주어진 각이 대하는 호의 길이를 <math>l</math>이라고 하자. [[원주율]]은 모든 원에 대하여 일정하므로, 호의 길이와 반지름의 비
:<math>\frac lr</math>
는 원의 선택과 무관하다. 이를 주어진 각의 '''라디안''' 값으로 정의한다.


예를 들어, 평각은 길이가 <math>\pi r</math>인 반원의 둘레를 대하므로 <math>\pi</math> 라디안이다.
예를 들어, 360도는 원의 둘레 전체를 대하므로 <math>2\pi</math>라디안이다. 1도는 <math>2\pi</math>라디안을 360등분한 각이므로 <math>\frac{\pi}{180}</math>라디안이며, 반대로 1라디안은 360도를 <math>2\pi</math>등분한 각이므로 <math>\frac{180}{\pi}</math>도이다.


라디안은 길이와 길이의 비율로 정의되므로 [[무차원 ]]이다. 때문에 수학에서는 단위 'rad'를 자주 생략한다. 각의 크기를 나타내는 수가 단위 없이 쓰일 때에는 라디안이 가정되며, [[도 (각도)|도]]를 단위로 하여 나타낼 경우 '[[도 기호|°]]' 기호가 붙는다.
라디안은 길이와 길이의 비율로 정의되므로 [[무차원 단위]]이다. 따라서 단위를 생략하여도 좋다.


== 성질 ==
== 단위 환산 ==
=== 단위 변환 ===
=== 라디안과 ===
라디안과 [[도 (각도)|도]] 사이의 환산은 다음과 같다.
[[파일:Degree-Radian Conversion.svg|섬네일|도와 라디안 사이의 변환]]
:<math>1\operatorname{rad}=\frac{180^\circ}\pi\approx 57.2958^\circ</math> {{OEIS|A072097}}
라디안과 [[도 (각도)|도]] 사이의 변환은 다음과 같다.
:<math>1^\circ=\frac\pi{180}\operatorname{rad}\approx 0.0175\operatorname{rad}</math> {{OEIS|A019685}}
{| class="wikitable
! 라디안
! 도
|-
| 1rad
| {{sfrac|180|π}}°=57.2957...° {{OEIS|A072097}}
|-
| {{sfrac|π|180}}rad=0.0175...rad
| 1°
|}


라디안과 [[그레이드 (각도)|그레이드]] 사이의 변환은 다음과 같다.
=== 라디안과 그레이드 ===
라디안과 [[그레이드 (각도)|그레이드]] 사이의 환산은 다음과 같다.
:<math>1\operatorname{rad}=\frac{200^{\operatorname g}}\pi\approx 63.6620^{\operatorname g}</math> {{OEIS|A060294}}
{| class="wikitable
:<math>1^{\operatorname g}=\frac\pi{200}\operatorname{rad}\approx 0.0157\cdots\operatorname{rad}</math> {{OEIS|A019669}}
! 라디안
! 그레이드
|-
| 1rad
| {{sfrac|200|π}}<sup>g</sup>=63.6619...<sup>g</sup> {{OEIS|A060294}}
|-
| {{sfrac|π|200}}rad=0.0157...rad
| 1<sup>g</sup>
|}


자주 쓰이는 각들의 단위 변환은 다음과 같다.
=== 자주 쓰이는 ===
자주 쓰이는 각들의 단위 환산은 다음과 같다.
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
! [[바퀴 (각도)|바퀴]]
! [[바퀴 (각도)|바퀴]]
! 라디안
! 라디안 (rad)
! [[도 (각도)|도]] (°)
! 도
! 그레이드
! [[그레이드 (각도)|그레이드]] (<sup>g</sup>)
|-
|-
|-
|-
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0°
| 0
| 0
| 0<sup>g</sup>
|-
|-
| <math>\frac 1{24}</math>
| {{sfrac|1|24}}
| <math>\frac\pi{12}</math>
| {{sfrac|π|12}}
| 15°
| 15
| <math>16\frac 23</math>
| {{sfrac|16|2|3}}<sup>g</sup>
|-
|-
| <math>\frac 1{12}</math>
| {{sfrac|1|12}}
| <math>\frac\pi 6</math>
| {{sfrac|π|6}}
| 30°
| 30
| <math>33\frac 13</math>
| {{sfrac|33|1|3}}<sup>g</sup>
|-
|-
| <math>\frac 1{10}</math>
| {{sfrac|1|10}}
| <math>\frac\pi 5</math>
| {{sfrac|π|5}}
| 36°
| 36
| 40<sup>g</sup>
| 40
|-
|-
| <math>\frac 18</math>
| {{sfrac|1|8}}
| <math>\frac\pi 4</math>
| {{sfrac|π|4}}
| 45°
| 45
| 50<sup>g</sup>
| 50
|-
|-
| <math>\frac 16</math>
| {{sfrac|1|6}}
| <math>\frac\pi 3</math>
| {{sfrac|π|3}}
| 60°
| 60
| <math>66\frac 23</math>
| {{sfrac|66|2|3}}<sup>g</sup>
|-
|-
| <math>\frac 15</math>
| {{sfrac|1|5}}
| <math>\frac{2\pi}5</math>
| {{sfrac|2π|5}}
| 72°
| 72
| 80<sup>g</sup>
| 80
|-
|-
| <math>\frac 14</math>
| {{sfrac|1|4}}
| <math>\frac\pi 2</math>
| {{sfrac|π|2}}
| 90°
| 90
| 100<sup>g</sup>
| 100
|-
|-
| <math>\frac 13</math>
| {{sfrac|1|3}}
| <math>\frac{2\pi}3</math>
| {{sfrac|2π|3}}
| 120°
| 120
| <math>133\frac 13</math>
| {{sfrac|133|1|3}}<sup>g</sup>
|-
|-
| <math>\frac 25</math>
| {{sfrac|2|5}}
| <math>\frac{4\pi}5</math>
| {{sfrac|4π|5}}
| 144°
| 144
| 160<sup>g</sup>
| 160
|-
|-
| <math>\frac 12</math>
| {{sfrac|1|2}}
| <math>\pi</math>
| π
| 180°
| 180
| 200<sup>g</sup>
| 200
|-
|-
| <math>\frac 34</math>
| {{sfrac|3|4}}
| <math>\frac{3\pi}2</math>
| {{sfrac|3π|2}}
| 270°
| 270
| 300<sup>g</sup>
| 300
|-
|-
| 1
| 1
| <math>2\pi</math>
| 2π
| 360°
| 360
| 400<sup>g</sup>
| 400
|}
|}


=== 미적분학 ===
== 응용 ==
=== 삼각 함수의 미분 ===
[[사인 함수]]와 [[코사인 함수]]는 독립 변수를 라디안으로 간주한다. 이 경우 다음과 같은 미분 공식이 성립한다.
:<math>\frac{\mathrm d}{\mathrm dx}\sin x=\cos x</math>
이 공식들은 다른 각의 단위를 사용할 때보다 깔끔하다. 예를 들어, 도를 단위로 하는 사인 함수 <math>f(x)=\sin(180x/\pi)</math>와 코사인 함수 <math>g(x)=\cos(180x/\pi)</math>를 정의할 경우, 미분 공식에는 다음과 같이 불필요한 계수가 붙는다.
:<math>\frac{\mathrm d}{\mathrm dx}f(x)=\frac{180}\pi g(x)</math>

=== 호의 길이와 부채꼴의 넓이 ===
원의 반지름을 <math>r</math>, 원의 호의 길이를 <math>l</math>, 호가 대하는 중심각의 라디안을 <math>\theta</math>라고 하자. 그렇다면 다음과 같은 호의 길이 공식이 성립한다.
원의 반지름을 <math>r</math>, 원의 호의 길이를 <math>l</math>, 호가 대하는 중심각의 라디안을 <math>\theta</math>라고 하자. 그렇다면 다음과 같은 호의 길이 공식이 성립한다.
:<math>l=r\theta</math>
:<math>l=r\theta</math>
또한, 다음과 같은 부채꼴의 넓이 공식이 성립한다.
또한, 다음과 같은 부채꼴의 넓이 공식이 성립한다.
:<math>A=\frac 12r^2\theta</math>
:<math>A=\frac 12r^2\theta</math>
[[사인 함수]]와 [[코사인 함수]]는 독립 변수를 라디안으로 간주한다. 이 경우 다음과 같은 도함수 공식이 성립한다.
:<math>\frac{\mathrm d}{\mathrm dx}\sin x=\cos x</math>
이 공식들은 다른 각의 단위를 사용할 때보다 깔끔하다. 예를 들어, 도를 단위로 하는 사인 함수 <math>f(x)=\sin(180x/\pi)</math>와 코사인 함수 <math>g(x)=\cos(180x/\pi)</math>를 정의할 경우, 도함수 공식에는 다음과 같이 불필요한 계수가 붙는다.
:<math>\frac{\mathrm d}{\mathrm dx}f(x)=\frac{180}\pi g(x)</math>

==단위원==
라디안의 정의에 따라서 반지름이 1인 [[단위원]](unit circle)상에서의 라디안은 곧 원둘레상의 [[호 (기하학)|호]](arc)의 길이가 된다.


== 역사 ==
[[입체각]]의 단위 [[스테라디안]]과 함께 [[SI 보조 단위]]에 속했었다. 1995년에 SI 보조 단위가 폐지되면서 [[SI 유도 단위]]가 되었다.


== 같이 보기 ==
== 같이 보기 ==
149번째 줄: 137번째 줄:
* [[밀리라디안]]
* [[밀리라디안]]
* [[스테라디안]]
* [[스테라디안]]
*[[활꼴]]


== 각주 ==
{{각주}}
== 외부 링크 ==
== 외부 링크 ==
{{위키공용분류}}
{{위키공용분류}}

2021년 11월 29일 (월) 03:46 판

라디안
단위의 종류SI 유도 단위
측정 대상
기호rad 또는 c
단위 환산
1 rad ▼동등 환산값
   밀리라디안   1,000 밀리라디안
   바퀴   1/2π 바퀴
      180/π ≈ 57.296°
   (gon)   200/π ≈ 63.662g
라디안과

라디안(영어: radian) 또는 호도(弧度)는 의 크기를 재는 SI 유도 단위이다. 기호는 rad 또는 c이며 이는 자주 생략된다. 어떤 각의 라디안 값은 같은 크기의 단위원 중심각이 대하는 의 길이와 같다. 1라디안은 약 57.3이다.

정의

라디안의 정의

평면 위의 각이 주어졌다고 하자. 이 각의 꼭짓점을 중심으로 하는 을 취하자. 이 원의 반지름을 이라고 하고, 이 원에서 주어진 각이 대하는 호의 길이를 이라고 하자. 원주율은 모든 원에 대하여 일정하므로, 호의 길이와 반지름의 비

는 원의 선택과 무관하다. 이를 주어진 각의 라디안 값으로 정의한다.

예를 들어, 평각은 길이가 인 반원의 둘레를 대하므로 라디안이다.

라디안은 길이와 길이의 비율로 정의되므로 무차원 단위이다. 따라서 단위를 생략하여도 좋다.

단위 환산

라디안과 도

라디안과 사이의 환산은 다음과 같다.

(OEIS의 수열 A072097)
(OEIS의 수열 A019685)

라디안과 그레이드

라디안과 그레이드 사이의 환산은 다음과 같다.

(OEIS의 수열 A060294)
(OEIS의 수열 A019669)

자주 쓰이는 각

자주 쓰이는 각들의 단위 환산은 다음과 같다.

바퀴 라디안 (rad) (°) 그레이드 (g)
0 0 0 0
15
30
36 40
45 50
60
72 80
90 100
120
144 160
180 200
270 300
1 360 400

응용

삼각 함수의 미분

사인 함수코사인 함수는 독립 변수를 라디안으로 간주한다. 이 경우 다음과 같은 미분 공식이 성립한다.

이 공식들은 다른 각의 단위를 사용할 때보다 깔끔하다. 예를 들어, 도를 단위로 하는 사인 함수 와 코사인 함수 를 정의할 경우, 미분 공식에는 다음과 같이 불필요한 계수가 붙는다.

호의 길이와 부채꼴의 넓이

원의 반지름을 , 원의 호의 길이를 , 호가 대하는 중심각의 라디안을 라고 하자. 그렇다면 다음과 같은 호의 길이 공식이 성립한다.

또한, 다음과 같은 부채꼴의 넓이 공식이 성립한다.

역사

입체각의 단위 스테라디안과 함께 SI 보조 단위에 속했었다. 1995년에 SI 보조 단위가 폐지되면서 SI 유도 단위가 되었다.

같이 보기

외부 링크