Đo góc bằng radian

Lớp 11 Nền tảng 15 phút

Sau bài này, em sẽ

  • Học sinh đổi được số đo góc từ độ sang radian và ngược lại.
  • Học sinh tính được độ dài cung tròn khi biết bán kính và số đo góc.

Khám phá

Lan dùng một sợi dây dài $10$ cm làm bán kính để vẽ một đường tròn trên tấm bìa. Bạn đánh dấu một cung tròn cũng dài $10$ cm. Góc ở tâm chắn cung ấy có một tên gọi riêng: góc có số đo $1$ radian.

Vì sao độ dài cung lại giúp đo góc? Cùng xem mối liên hệ này nhé.

Kiến thức trọng tâm

Radian là đơn vị đo góc. Góc ở tâm có số đo $1$ radian nếu nó chắn một cung có độ dài bằng bán kính đường tròn.

Nếu cung có độ dài $s$ và đường tròn có bán kính $r$, số đo góc ở tâm bằng radian là:

$$\theta=\frac{s}{r}$$

Một vòng tròn có chu vi $2\pi r$, nên số đo góc của một vòng tròn là $2\pi$ radian. Do đó:

$$180^{\circ}=\pi\text{ rad},\qquad 360^{\circ}=2\pi\text{ rad}$$

Đổi từ độ sang radian: nhân số đo độ với $\frac{\pi}{180}$.

$$\alpha^{\circ}=\alpha\cdot\frac{\pi}{180}\text{ rad}$$

Đổi từ radian sang độ: nhân số đo radian với $\frac{180}{\pi}$.

$$\beta\text{ rad}=\beta\cdot\frac{180}{\pi}^{\circ}$$

Độ dài cung tròn: khi $\theta$ tính bằng radian, độ dài cung là:

$$s=r\theta$$

Vì radian được tính bằng tỉ số $\frac{s}{r}$, công thức này cho biết cung dài gấp bao nhiêu lần bán kính.

Mô phỏng: Góc radian và độ dài cung

Kéo thanh trượt $\theta$ để quan sát: khi bán kính giữ ở $5$ cm, góc radian tăng thì độ dài cung tăng theo.

Ví dụ có lời giải

Ví dụ 1: Đổi từ độ sang radian

Đổi $60^{\circ}$ sang radian.

  1. Dùng hệ thức $180^{\circ}=\pi\text{ rad}$.
  2. Ta có $60^{\circ}=60\cdot\frac{\pi}{180}\text{ rad}$.
  3. Rút gọn được $\frac{\pi}{3}\text{ rad}$.

Kết quả: $60^{\circ}=\frac{\pi}{3}\text{ rad}$.

Ví dụ 2: Đổi từ radian sang độ

Đổi $\frac{5\pi}{6}$ rad sang độ.

  1. Nhân số đo radian với $\frac{180}{\pi}$.
  2. $$\frac{5\pi}{6}\cdot\frac{180}{\pi}=150$$
  3. Vậy số đo là $150^{\circ}$.

Kết quả: $\frac{5\pi}{6}\text{ rad}=150^{\circ}$.

Ví dụ 3: Tính độ dài cung

Một đường tròn có bán kính $8$ cm. Tính độ dài cung ứng với góc ở tâm $\frac{3\pi}{4}$ rad.

  1. Góc đã được cho bằng radian, nên dùng trực tiếp công thức $s=r\theta$.
  2. $$s=8\cdot\frac{3\pi}{4}=6\pi\text{ cm}$$

Kết quả: Độ dài cung là $6\pi$ cm.

Lỗi hay gặp / Mẹo nhớ

  • Lỗi: Dùng công thức $s=r\theta$ khi góc vẫn đang tính bằng độ. Hãy đổi góc sang radian trước.
  • Lỗi: Đổi từ radian sang độ nhưng lại nhân với $\frac{\pi}{180}$. Nhớ: độ sang radian nhân $\frac{\pi}{180}$; radian sang độ nhân $\frac{180}{\pi}$.
  • Mẹo nhớ: Nửa vòng tròn là $180^{\circ}=\pi$ rad; một vòng tròn là $360^{\circ}=2\pi$ rad.

Tự kiểm tra nhanh

  1. Đổi $120^{\circ}$ sang radian.
  2. Đổi $\frac{2\pi}{3}$ rad sang độ.
  3. Đường tròn bán kính $6$ cm có góc ở tâm $\frac{\pi}{2}$ rad. Độ dài cung là bao nhiêu?

Đáp án — xem sau khi tự làm:

  1. $\frac{2\pi}{3}$ rad.
  2. $120^{\circ}$.
  3. $3\pi$ cm.
Luyện tập ngay104 câu hỏi cùng chương, có AI gợi ý từng bước.