#G03 · 幾何與三角函數 (Geometry & Trig) · Lv.1在3D思維導圖中查看

圓周率 π 與弧度制·扇形公式

Archimedes & Roger Cotes · 公元前 250 年

l=rθ,S=12r2θ=12rll = r\theta,\quad S = \frac{1}{2}r^2\theta = \frac{1}{2}rl
π rad=180∘,C=2πr,A=πr2\pi\text{ rad} = 180^\circ,\quad C = 2\pi r,\quad A = \pi r^2

用弧長與半徑之比(θ=l/r)定義無量綱弧度制,使扇形公式與微積分導數 (sin x)' = cos x 達到最簡形式。

🧮 即時公式計算器與圖形繪製器
半徑 r
圓心角 θ°
l=6×1.05=6.28,S=12(6)2(1.05)=18.85l = 6\times 1.05 = 6.28, \quad S = \frac{1}{2}(6)^2(1.05) = 18.85
Arc Length l
6.283
Sector Area S
18.850
Full Circle πr²
113.10
60°

先修概念路徑 (Prerequisite Path) (5 STEP)

完整路徑分析

按順序點擊即可沿3D霓虹路徑從基礎直達目標公式。

幾何與直觀原理解析

반지름 r만큼의 실을 원 둘레를 따라 얹었을 때 벌어지는 중심각이 정확히 1 라디안(약 57.3°)입니다. 반원을 덮으려면 반지름이 π(3.14159…)개 필요하므로 180° = π rad 입니다.

分步公式推導過程

  1. Step 1.1단계: 원 전체 둘레는 2πr 이므로 중심각 θ(rad)에 비례하는 호의 길이는 l = (θ / 2π) · 2πr = rθ
  2. Step 2.2단계: 원 전체 넓이는 πr² 이므로 부채꼴 넓이는 S = (θ / 2π) · πr² = ½r²θ
  3. Step 3.3단계: l = rθ 를 대입하면 삼각형 넓이 공식과 닮은 S = ½rl 이 도출됩니다.

AI與程式實戰應用

Three.js/WebGL圖形庫標準弧度介面與機器人輪式里程計(l=rθ)位移解算

#Three.js Radians#Robotics Odometry#Shader Angles
const degToRad = (deg: number) => (deg * Math.PI) / 180;

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