如何手算任意角度正弦值？如何根据任意正弦值求角度？
如何手算任意角度正弦值？如何根据任意正弦值求角度？
在高中，我们学过正弦函数，也知道一些特殊角度的正弦数值，如sin90°=1，sin60°=
，sin45°=
，sin30°=0.5。但是对于其他非特殊角度的正弦值，我们就不太好计算了。
最近，我在图书馆看到一本国外的科普书《天啊，几何还能这样学》，里面就聊到如何快速手算任意角度的正弦值，以及如何根据正弦值求解角度。里面介绍的方法很新颖，也很有效果，如下图所示：
这种方法的原理是，当角度很小时，该角度所对的圆弧与半径的比值与正弦值非常接近，误差很小。这时，计算正弦值就转换为计算圆弧与半径的比值。
如下图所示，点A为圆心，AB、AD为圆的半径，BD是角A所对应的圆弧，BC垂直AD于C。当角A很小时，圆弧BD与线段BC的长度就非常接近。
假设AB=R，于是sinA°=BC/AB
BD/AB=BD/R。
又因为BD=2
R（A/360），于是sinA°
BD/R=
（A/360）=A
/180。
当已知正弦值需要求角度时，A
180*sinA°/
。
从中，我们可以看出来，当角度很小时，正弦值与角度接近成正比，利用这个特征，我们就能够根据角度求解正弦值，以及根据正弦值求解角度。
一、求sin1°~sin15°以及正弦值为0~0.259时对应的角度。
因为sinA°
BD/R=2
（A/360）=A
/180，于是：
1、sin1°=1*
/180=0.01745。
（查正弦表可知，sin1°=0.01745……，这时两者小数点5位以内数值都是一致的）
2、sin2°=2*
/180=0.03491。
（查正弦表可知，sin2°=0.03489……，这时两者小数点3位以内数值都是一致的）
3、sin10°=10*
/180=0.17453。
（查正弦表可知，sin10°=0.17364……，这时两者小数点2位以内数值都是一致的）
4、sin15°=15*
/180=0.26180。
（查正弦表可知，sin15°=0.25881……，这时两者小数点1位以内数值都是一致的，这时误差为（0.26180-0.25881）/0.25881=
1.15%
，这个误差还是相对比较小的，属于可接受范围。）
于是当正弦值已知，且小于0.26时，我们就可以利用A
180*sinA°/
这个公式快速求出角度，下面我举几个例子：
5、当正弦值为0.25时，这时我们要求的角度A
180*sinA°/
=180*0.25/
=14.32°。
6、当正弦值为0.2时，这时我们要求的角度A
180*sinA°/
=180*0.2/
=11.46°。
7、当正弦值为0.1时，这时我们要求的角度A
180*sinA°/
=180*0.1/
=5.73°。
8、当正弦值为0.08时，这时我们要求的角度A
180*sinA°/
=180*0.08/
=4.58°。
二、求sin15°~sin30°以及正弦值为0.259~0.5时对应的角度。
1、sin30°=30*
/180=0.52360。
（我们知道sin30°=0.5，这时依据上述方法算出来的误差为（0.52360-0.5）/0.5=
4.72%
，这个误差已经很大了，是无法接受的。）
2、这时为了降低误差，我们需要利用勾股定理求出15度角的正弦值（sin15°）。
已知AB=AD，AC垂直于BD，角BAC=角DAC=15°，角BAE=30°，BE垂直于AD，于是BC=CD。
因为角BAE=30°，所以BE=
AB，AE=
AB，ED=AD-AE=
AB。
在三角形BED中，
。
可计算得出：
。
于是sin15°=BC/AB=
=0.258819……=0.259（取3位小数）
又sin30°=0.5，所以（sin30°-sin15°）/15=0.01608=0.016（取3位小数）
15°~30°，我们认为角度在增加，正弦值也随之成比例增加，即角度每增加1°，正弦值随之增加0.016。
3、于是：
sin15°=0.259
sin16°=0.259+0.016=0.275
……
sin20°=0.259+0.016*5=0.339
（查正弦表可知，sin20°=0.342……，误差很小）
……
sin25°=0.259+0.016*10=0.419
（查正弦表可知，sin25°=0.422……，误差很小）
……
同样地，当正弦值已知，且处在0.259（sin15°）~0.5（sin30°）时，利用前面的结论“15°~30°，我们认为角度在增加，正弦值也随之成比例增加，即角度每增加1°，正弦值随之增加0.016”，我们可以根据正弦值快速求出相对应的角度：
4、当正弦值为0.3时，这时我们要求的角度A=15+（0.3-0.259）/0.016=17.6°。
5、当正弦值为0.4时，这时我们要求的角度A=15+（0.4-0.259）/0.016=23.8°。
6、当正弦值为0.45时，这时我们要求的角度A=15+（0.45-0.259）/0.016=26.9°。
……
三、求sin30°~sin45°以及正弦值为0.5~0.707时对应的角度。
1、sin30°=0.5，sin45°=
（取3位小数）
2、（sin45°-sin30°）/15=0.01608=0.0138=0.014。（取3位小数）
3、30°~45°，我们认为角度在增加，正弦值也随之成比例增加，即角度每增加1°，正弦值随之增加0.014。
4、于是：
sin30°=0.5
sin31°=0.5+0.014=0.514
……
sin35°=0.5+0.014*5=0.570
（查正弦表可知，sin35°=0.5735……，误差很小）
……
sin40°=0.5+0.014*10=0.640
（查正弦表可知，sin40°=0.6427……，误差很小）
……
sin44°=0.5+0.014*14=0.696
（查正弦表可知，sin44°=0.69465……，误差很小）
同样地，当正弦值已知，且处在0.5（sin30°）~0.707（sin45°）时，利用前面的结论“30°~45°，我们认为角度在增加，正弦值也随之成比例增加，即角度每增加1°，正弦值随之增加0.014”，我们可以根据正弦值快速求出相对应的角度：
5、当正弦值为0.6时，这时我们要求的角度A=30+（0.6-0.5）/0.014=37.1°。
6、当正弦值为0.7时，这时我们要求的角度A=30+（0.7-0.5）/0.014=44.3°。
……
四、求sin45°~sin90°以及正弦值为0.707~1时对应的角度。
1、如下图，在直角三角形ABC中，角C是直角，角A+角B=90°。
2、于是 ：
，等式两边同时除以
。
3、可得
。
4、于是
5、于是：sin46°=
=0.718
（查正弦表可知，sin46°=0.71933……，误差很小）
……
sin50°=
=0.768
（查正弦表可知，sin50°=0.76604……，误差很小）
……
sin65°=
=0.908
（查正弦表可知，sin65°=0.90630……，误差很小）
……
sin75°=
=0.966
（查正弦表可知，sin75°=0.96592……，误差很小）
……
sin80°=
=0.985
（查正弦表可知，sin80°=0.98480……，误差很小）
……
6、下面我们根据正弦值求解角度：
根据前面结论：
，
可得
这时，我们就能根据正弦值，快速求解出角度了：
7、当sinA=0.75时，得
0.66，这时0.66处在0.5~0.707之间，90-A=30+（0.66-0.5）/0.014=41.4°，于是A=90-41.4=48.6°。
8、当sinA=0.8时，得
0.6，这时0.6处在0.5~0.707之间，90-A=30+（0.6-0.5）/0.014=37.1°，于是A=90-37.1=52.9°。
9、当sinA=0.85时，得
0.53，这时0.6处在0.5~0.707之间，90-A=30+（0.53-0.5）/0.014=32.1°，于是A=90-32.1=57.9°。
……
好了，这种方法就介绍到这里了。
我是
科学发现之历程
，一个致力于科普数学、物理的科技媒体。想了解更多相关的知识，关注微信公众号科学发现之历程，期待你的到来~
