用两面夹定理可证sinx/x=π/180(x趋向0,x为角度值)

用两面夹定理可证sinx/x=π/180(x趋向0,x为角度值).

证明:设圆的半径为r,圆心角角度值为x,则(圆心角所对应的弦三角形面积)小于(圆心角所对应扇形面积)小于(圆心角所对应的外切三角形面积),即(1/2*r^2*sinx)小于(πr^2*x/360)小于(1/2*r*2r*tg(x/2)),由此可得,(sinx)/x小于或等于π/180(x趋向0),sin(x/2)/(x/2)大于或等于π/180*cos(x/2)(x趋向0),即(sinx)/x大于或等于π/180(x趋向0),由两面夹定理得:sinx/x=π/180(x为角度值,x趋向0)……①,sinx/(x*π/180)=1(x为角度,x趋向0)……②.

假设x为弧度值,角度值=x*180/π,则由①可得:sin(x*180/π)/(x*180/π)=π/180(x为弧度值,x趋向0),所以sin(x*180/π)/x=1(x为弧度值,x趋向0)……③.

①、②、③公式表明,无论x为角度值,还是弧度值,都不存在sinx/x=1(x趋向0).假设x轴为角度数轴,(sinx)’=π/180*cosx,(cosx)’=-π/180*sinx,假设x轴为弧度数轴,(sin(x*180/π))’=cos(x*180/π),(cos(x*180/π))’=-sin(x*180/π),但不存在(sinx)’=cosx(x为弧度值),也不存在(cosx)’=-sinx(x为弧度值),例如y=sin(5x*180/π)(x为弧度值)的导数,y’=5cos(5x*180/π)(x为弧度值),由此可见,用弧度数轴求三角函数的极限、导数、积分将产生新领域、新分支。以上π是圆周率,是纯数值。

特别指出:引入弧度,弧度=弧长/半径,是直接为了解决圆的问题,引入三角函数,三角函数是直角三角形的边长比,是直接为了解决直角三角形的问题,直角三角形的边长不存在弧长,其角度不适用弧度,因此三角函数不适用弧度。虽然弧度和角度通过圆心角得到联系,存在关系:弧度值=角度值*圆周率/180,但是三角函数也不能直接使用弧度,只有弧度先转化成角度,三角函数才能使用,即三角函数不能直接使用弧度。

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