Matematiikassa aste on yleinen tapa mitata tasokulmaa. Se on ympyrän 1/360:s osa.
Se ei ole SI-yksikkö. SI käyttää radiaania tasokulman mittaamiseen. SI:n esitteen mukaan se on kuitenkin SI:n hyväksymä yksikkö.
Määritelmä ja peruskäsitteet
Aste (merkintä: °) tarkoittaa kulmaa, joka syntyy, kun ympyrän kehä jaetaan 360 yhtä suureen osaan ja otetaan yksi osa. Tärkeimpiä asteisiin liittyviä kulmia:
- Oikea kulma = 90°
- Suora kulma = 180° (puolikuu)
- Täysi kulma = 360° (ympyrä)
Suhde radiaaniin ja muunnoskaavat
Radiaani on SI-järjestelmän hyväksymä kulmayksikkö ja se liittyy asteeseen seuraavasti:
- 1° = π / 180 rad ≈ 0,0174533 rad
- 1 rad ≈ 57,2958°
Muunnoskaavat:
- rad = ° × π / 180
- ° = rad × 180 / π
Jakaminen ja merkintätavat
Aste voidaan haluttaessa jakaa pienempiin yksiköihin:
- 1 aste = 60 kaariminuuttia (merkintä: ')
- 1 kaariminuutti = 60 kaarisekuntia (merkintä: ")
Esimerkki: 30° 15' 20" tarkoittaa 30 astetta, 15 kaariminuuttia ja 20 kaarisekuntia. Nykyään käytetään myös desimaaliasteita (esim. 30,256°) erityisesti kartoituksessa ja tietokäsittelyssä.
Käyttöalueet
Asteita käytetään laajasti geometriassa, trigonometriassa, tähtitieteessä, kartografiassa ja navigoinnissa. Esimerkiksi maantieteelliset leveys- ja pituusasteet ilmoitetaan yleensä asteina, minuutteina ja sekunteina tai desimaaliasteina.
Fysiikassa ja analyysissa radiaani on usein kätevämpi, koska se yksinkertaistaa trigonometrisia ja differentiaalioperaatioita.
Historia ja vaihtoehtoiset järjestelmät
Asteen jako 360 osaan juontaa juurensa muinaisesta tähtitieteestä ja kalenterilaskennasta (noin 360 päivän vuosi). On olemassa myös muita kulmayksikköjä, kuten gradi (gon, 400 gon = ympyrä), jota käytetään joissain mittauksissa ja maastomittauksissa.
Esimerkkejä
- Kolmion kulmien summa on 180°.
- Suora kulma on 90°; puolisuora muodostaa 180°.
- Muunnosesimerkki: 45° = 45 × π / 180 = π/4 rad ≈ 0,7854 rad.