Góc có cả chiều quay và số vòng
Trong góc lượng giác, ta xét tia đầu quay đến tia cuối. Ngược chiều kim đồng hồ là chiều dương; cùng chiều kim đồng hồ là chiều âm. Có thể quay quá một vòng, nên góc không bị giới hạn từ 0° đến 180°.
Một góc ở tâm có số đo 1 radian khi cung nó chắn có độ dài bằng bán kính. Vì cả đường tròn có độ dài $2\pi R$, một vòng tương ứng $2\pi$ radian.
Một vòng bằng 360° hay 2π radian; nửa vòng bằng 180° hay π radian. Vì vậy:
$$\alpha^\circ=\frac{\alpha\pi}{180}\text{ rad},\qquad t\text{ rad}=\frac{180t}{\pi}{}^\circ.$$
Khi không ghi đơn vị trong các công thức lượng giác, ta thường hiểu số đo theo radian. Trên máy tính, cần chọn DEG khi dùng độ và RAD khi dùng radian.
Đổi đơn vị theo nửa vòng
Đổi 150° sang radian và −3π/4 radian sang độ.
$150\cdot\pi/180=5\pi/6$, nên 150° bằng 5π/6 radian. Chiều ngược lại, $(-3\pi/4)\cdot180/\pi=-135$, nên góc thứ hai bằng −135°.
Dấu âm nói về chiều quay, không bị mất khi đổi đơn vị.
Một vòng đầy
360° bằng
π/2 là 90°.
π là nửa vòng.
Đúng: một vòng là 2π.
Cần chia cho 180 khi đổi sang radian.
Lời giải
360° gấp đôi 180°, nên bằng 2π radian.
Cùng tia cuối và hệ thức Chasles
Ta có thể đi từ tia đầu đến tia cuối qua một tia trung gian. Hình dưới minh họa hai lần quay cùng chiều dương.
Các góc α và α+2kπ có cùng tia đầu, tia cuối, với k nguyên. Nếu dùng độ, viết α°+k360°.
Khi ghép hai lần quay liên tiếp, cộng số đo hai lần quay. Khi chỉ quan tâm vị trí tia cuối, các số đo hơn kém một số nguyên vòng là tương đương về vị trí. Chẳng hạn 7π/3 và π/3 cùng tia cuối vì hiệu là 2π.
Việc cộng hai lần quay qua một tia trung gian được diễn đạt bằng **hệ thức Chasles**. Nếu $a,b,c$ lần lượt là số đo đã chọn của các góc $(Ou,Ov)$, $(Ov,Ow)$, $(Ou,Ow)$ thì:
$$a+b=c+2k\pi,\qquad k\in\mathbb Z.$$
Có số nguyên vòng vì các số đo có thể được chọn từ những lần quay khác nhau. Nếu chọn đúng hai lần quay liên tiếp rồi ghép lại, tổng của chúng là số đo của lần quay ghép.
Chẳng hạn từ $Ou$ quay dương $50^\circ$ đến $Ov$, rồi quay dương $80^\circ$ đến $Ow$, ta được một lần quay $130^\circ$. Các góc có cùng tia đầu $Ou$, tia cuối $Ow$ có số đo $130^\circ+k360^\circ$.
Nếu biết góc từ tia gốc $Ox$ đến $Ou$ là $-40^\circ$, còn từ $Ox$ đến $Ov$ là $110^\circ$, một số đo của góc từ $Ou$ đến $Ov$ là $110^\circ-(-40^\circ)=150^\circ$. Các số đo còn lại hơn kém số đó một số nguyên vòng.
Độ dài cung dùng radian
Trên đường tròn bán kính 6 cm, tính độ dài cung có số đo 60°.
Đổi 60°=π/3 radian. Độ dài cung là $l=R\alpha=6\cdot\pi/3=2\pi$ cm. Công thức l=Rα dùng α theo radian, không thay trực tiếp số 60.
Nếu mô tả một điểm quay theo chiều âm với góc −π/3, quãng đường nó đi trên cung ấy vẫn là 2π cm; độ dài không âm.
Bỏ các vòng đầy
Tìm số đo trong $[0;2\pi)$ cùng tia cuối với $-\pi/4$.
Phương án dùng đúng dữ kiện và lập luận.
Kết quả vẫn nằm ngoài khoảng $[0;2\pi)$; cần chọn đại diện thuộc đúng khoảng.
Đổi dấu làm đổi tia cuối; hai góc cùng tia cuối phải hơn kém nhau một bội của $2\pi$.
Cộng $\pi$ đưa tia cuối sang hướng đối diện, không giữ nguyên tia cuối.
Lời giải
Hai góc cùng tia đầu, cùng tia cuối có số đo hơn kém nhau một bội của $2\pi$. Ta có $-\pi/4+2\pi=7\pi/4$ và $0\le7\pi/4<2\pi$. Vậy số đo cần tìm là $7\pi/4$. Chọn A.
Đổi sang độ
Đổi $5\pi/6$ radian sang độ.
Đúng. Nhân số đo radian với $180^\circ/\pi$.
Kết quả này chưa chia cho mẫu số $6$.
Kết quả này bỏ mất hệ số $5$ ở tử số.
$180^\circ$ tương ứng với $\pi$ radian, không phải $5\pi/6$ radian.
Lời giải
Vì $\pi$ radian bằng $180^\circ$, ta nhân số đo radian với $180^\circ/\pi$:
$$\frac{5\pi}{6}\cdot\frac{180^\circ}{\pi}=150^\circ.$$
Chọn A.
Cùng tia cuối không?
Hai góc π/6 và 13π/6 có cùng tia cuối khi cùng tia đầu không?
Chênh lệch $2\pi$ là một vòng đầy nên hai tia cuối trùng nhau.
Phương án dùng đúng dữ kiện và lập luận.
Các góc hơn kém nhau $2k\pi$ vẫn có cùng tia cuối.
Hiệu thực tế là $2\pi$; hiệu $\pi$ sẽ cho hai tia đối nhau.
Lời giải
Có, vì hiệu $13\pi/6-\pi/6=2\pi$, đúng một vòng.
Tính cung
Cung có bán kính 4 m và số đo 3π/4 radian. Tính độ dài.
Số đo góc là $3\pi/4$, không phải $3\pi$.
Độ dài cung bằng bán kính nhân số đo radian, không phải lấy góc chia bán kính.
Đây là chu vi cả đường tròn; cung đã cho chỉ ứng với góc $3\pi/4$.
Phương án dùng đúng dữ kiện và lập luận.
Lời giải
$l=4\cdot3\pi/4=3\pi$ m.
Điều cần nhớ
180° tương ứng π radian. Giữ dấu của góc khi đổi đơn vị, dùng nguyên vòng để tìm tia cuối, và dùng radian trong công thức độ dài cung.
Đang học