圓弧 的 矢 (sagitta,有時縮寫成 sag [1] )或 弓形高 [2] 是指該 圓弧 對應的 弦 之中點到 弧 之中點的距離 [3] 。 在建築學中,矢廣泛用於計算跨越一定高度和距離所需的弧度,?且在光學中用於評?球面鏡或透鏡的厚度。矢的英文sagitta來自拉丁文sagitta意思是「箭」。
三角函數的 正矢函數 正是得名於 矢 [4] [5] ,在 割圓八線 中,矢對應到 正矢 。
矢與弓形高是相似的?念,差別僅在矢專指一個弧中點到弧兩端連線之中點的那條線,而弓形高是弓形的高。矢與弧相關,而弓形高與弓形相關。
在下列等式中, s {\displaystyle s} 代表矢(弓形高), r {\displaystyle r} ?圓的半徑, l {\displaystyle l} ?圓弧兩端點的距離,也就是弦長。其中半弦 1 2 l {\displaystyle {\tfrac {1}{2}}l} 和弓心距 r − s {\displaystyle r-s} 正好是直角三角形的兩條邊,半徑 r {\displaystyle r} 剛好是其斜邊,根據勾股定理則有:
由此可以推導出矢 s {\displaystyle s} 、弦 l {\displaystyle l} 和半徑 r {\displaystyle r} 的關係式:
矢也可以透過 正矢 函數來計算出來。若圓弧對應的圓心角? Δ ,令 Δ = 2 θ ,則矢?:
當矢相對於半徑?小時,可以使用以下公式來近似計算 [3] :
或者,如果矢長(弓形高)?小,且已知矢長、半徑和弦長,則可以透過以下公式來?計計弧長:
其中, a 是 弧長 。這個公式?中國數學家 沈括 所知,兩個世紀後, 郭守敬 提出了一個更準確的公式。 [6]