프로그래밍/수학

프로그래밍을 위한 수학 - 호도법

Lou Park 2022. 1. 9. 00:55

180도면 180도지! 왜 각도를 지맘대로 쓰세요??

MDN Web Docs

일반적으로 우리가 사용하는 0 ~ 360도로 각도를 표현하는 방법은 60분법(Degree)이다. 대부분의 프로그래밍 언어에서는 삼각함수를 다룰때 매개변수로 Radian을 받는다. 이처럼 각도를 Radian으로 표기하는 방법을 호도법이라고 한다. 호도법을 이용하면 °같은 단위표기없이 숫자로만 각도를 표시할 수 있기때문에 계산이 편하다는 이점이 있다.

 

https://complete-concrete-concise.com/mathematics/understanding-radians/

 

호도법

호도법은 원의 호의 길이를 이용해 각도를 나타내는 방법이다. 반지름의 길이가 r인 원에서, 길이가 r인 호에대한 중심각의 크기를 a°라고 하면 호의 길이는 중심각의 크기에 정비례 하므로 다음과 같이 계산할 수 있다.

 

원주율 π는 원의 둘레가 지름의 몇 배인지나타내므로, 원의 둘레는 2r * π이다. 

그러면 비례식을 다음과 같이 세울 수 있는데, 정리하면...중심각 크기 a°는 반지름 r의 길이와 관계없이 일정함을 알 수 있다. 

이 a°를 1Rad(Radian)이라고 하고, 호도법에서는 이렇게 Radian을 단위로 각의 크기를 나타 낸다.

1°에대해서는 이렇게 표현이 될 수 있는데, 일반적으로 Radian은 생략한다. 1°에 대한 Radian값이 구해졌으니 60분법으로 표기한 각도를 호도법으로 바꿔보면 이렇게 된다.

30° 45° 60° 90° 180° 270° 360°
0 π/6 π/4 π/3 π/2 π 3/2π

 

호도법으로 일반각 계산

 

두 반직선 OX, OP로 이루어진 도형 XOP에서 XOP가 나타내는 각의 크기는 다음과 같이 무수히 많다.

 

420° = 360° * 1 + 60°

-660° = 360° * -2 + 60°

-1020° = 360° * -3 + 60°

 

위 3개의 각도들 모두 그냥 돌고돌아 60°를 나타내는데,

이 모든 각들은 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. (n은 정수)

이때 60°를 동경 OP가 나타내는 일반각 a° 이라고 한다. 따라서 0° <= a° <= 360° 가되고,

호도법으로는 a° = θRad라고 표기할 수 있으므로 0 <= θ <= 2π이다.

 

 

 

 

참고자료

https://m.blog.naver.com/biomath2k/221867576248

https://viewpds.jihak.co.kr/tsoldb/%EA%B5%90%EA%B3%BC%EC%84%9C%EB%B3%84/%EA%B3%A0_%EC%88%98%ED%95%99(%EC%9D%B4%EA%B0%95%EC%84%AD)/7-1/%EC%A7%80%ED%95%99_%EC%88%98%ED%95%99_%EA%B3%A0_%EC%9D%B4_7_1_%EC%82%BC%EA%B0%81%ED%95%A8%EC%88%98_%EA%B5%90%EA%B3%BC%EC%84%9C%20%EB%B3%B8%EB%AC%B8.pdf