高中物理数学知识准备一、乘法公式1、我们在初中已经学习过了下列一些乘法公式: (1)平方差公式 22()()a b a b a b +-=- (2)完全平方公式 222()2a b a ab b ±=±+2222()222a b c a b c ab ac bc ++=+++++ 2、我们还可以通过证明得到下列一些乘法公式: (1)立方和公式 2233()()a b a ab b a b +-+=+ (2)立方差公式 2233()()a b a ab b a b -++=- (3)两数和立方公式 33223()33a b a a b ab b +=+++ (4)两数差立方公式 33223()33a b a a b ab b -=-+- 对上面列出的五个公式,有兴趣的同学可以自己去证明.【课堂例题1】 已知4a b c ++=,4ab bc ac ++=,求222a b c ++的值. 解: 2222()2()8a b c a b c ab bc ac ++=++-++=. 二、直角三角形1、弧度与角度的转换关系1度=π/180 弧度( ≈ 弧度 ) 1 弧度=180°/π (≈°) 【课堂例题3】 360°=360×π/180 =2π 弧度4π/3 弧度=4π/3 ×180°/π = 240°2、弧长与圆心角、半径的关系弧长rl⋅=αα为圆心角(弧度单位)周长rc⋅=π23、三角函数(1)几种三角函数的定义在直仍三角形Δ中,如下图所示,∠C是直角,∠A、∠B都是锐角。
则AC、BC叫做直角边,AB叫做斜边。
对于∠A来说,AC叫做∠A的邻边,BC叫做∠A的对边。
正弦为对边比斜边,余弦为邻边比斜边。
正切为对边比邻边,余切为邻边比对边。
正弦:sinac θ=余弦:cosbc θ=正切:tanab θ=(2)几个特殊角的三角函数值:角度θ正弦(sinθ)余弦(cosθ)正切(tanθ)00010300123233450222216003212390010+∞18000 1 +∞初中很少遇到的370和530角,在高中物理试题中经常要用到它们。
其实这两个角也是大家很熟悉的,还记得“勾3股4弦必5”吧在这个直角三角形中,长为5的边所对的是直角,长为3的边所对的锐角就是370,长为4的边对的角就是530。
Sin370=53 cos370=54sin530=54 cos530=53(3)、当0<α<90°时,正弦与正切函数为增函数,余弦与余切函数为减函数。
(4)平方和关系: 1cos sin 22=+θθ θθθcos sin tan = θθθsin cos cot = (5)正弦、余弦的诱导公式诱导公式一:ααπcos )2sin(=- ααπsin )2cos(=- ααπcot )2(tan =-诱导公式二:ααπcos )2sin(=+ ααπcos -)2sin(=+ ααπcot -)2(tan =+ 诱导公式三:sin (π+α)=-sin α cos (π+α)=-cos α tan (π+α)=tan α 诱导公式四:sin (π-α)=sin α cos (π-α)=-cos α tan (π-α)=-tan α 诱导公式五 (k ∈Z):sin (2k ·π+α)=sin α cos (2k ·π+α)=cos α tan (2k ·π+α)=tan α诱导公式六:sin (2π-α)=sin (-α)=-sin α cos (2π-α)=cos (-α)=cos αtan (2π-α)= tan (-α)=-tan α【课堂例题4】(2009全国卷Ⅰ文)o 585sin 的值为(A) 2-(B)2 (C)3- (D) 3解析:本小题考查诱导公式、特殊角的三角函数值,基础题。
2245sin )45180sin()225360sin(585sin -=-=+=+=o o o o o o ,故选择A. 【课堂例题5】(2010年全国理科)记cos(80)k -︒=,那么tan100︒=A.21k -B. -21k - C. 21k - D. -21k-命题意图:本小题主要考查诱导公式、同角三角函数关系式等三角函数知识,并突出了弦切互化这一转化思想的应用.解析:222sin801cos 801cos (80)1k =-=--=-,所以tan100tan80︒=-2sin 801.cos80k k-=-=- 故选择B 4、三角形的“四心”三角形是最重要的基本平面图形,很多较复杂的图形问题可以化归为三角形的问题.在三角形中,角平分线、中线、高是三角形中的三种重要线段.重心:三角形的三条中线相交于一点,这个交点称为三角形的重心(如图)。
三角形的重心在三角形的内部,恰好是每条中线的三等分点.图 图垂心:三角形的三条高所在直线相交于一点,该点称为三角形的垂心。
锐角三角形的垂心一定在三角形的内部,直角三角形的垂心为它的直角顶点,钝角三角形的垂心在三角形的外部.(如图)外心:过不共线的三点A 、B 、C 有且只有一个圆,该圆是三角形ABC 的外接圆,圆心O 为三角形的外心(如图)。
三角形的外心到三个顶点的距离相等,是各边的垂直平分线的交点.内心:三角形的三条角平分线相交于一点,是三角形的内心. 三角形的内心在三角形的内部,它到三角形的三边的距离相等.(如图)图 图【选用例题2】已知ABC ∆的三边长分别为,,BC a AC b ABc ,I 为ABC ∆的内心,且I 在ABC ∆的边BC AC AB 、、上的射影分别为D 、E 、F ,求证:2bc aAEAF. 证明 作ABC ∆的内切圆,则D E F 、、分别为内切圆在三边上的切点,,AE AF 为圆的从同一点作的两条切线,AEAF ,同理,BD=BF ,CD=CE.22b ca AF BF AE CE BD CDAF AE AF AE即2bc aAEAF. 【选用例题3】若三角形的内心与重心为同一点,求证:这个三角形为正三角形。
证明:如图,O 为三角形ABC 的重心和内心。
连AO 并延长交BC 于D 。
O 为三角形的内心,故AD 平分BAC ∠, AB BDAC DC(角平分线性质定理)O 为三角形的重心,D 为BC 的中点,即BD=DC.1AB AC,即ABAC .同理可得,AB=BC. ABC ∆为等边三角形.B A CO四、函数及图像 1、 一次函数及图像:(1)若两个变量y ,x 间的关系式可以表示成y kx b =+(b 为常数,k 不等于0)的形式,则称y 是x 的一次函数。
一次函数y=kx+b(k ≠0)是过(0,b),( b k-,0)两点的一条直线.(2)当b =0时,称y 是x 的正比例函数。
正比例函数是当y=kx+b 中b=0时特殊的一次函数.正比例函数y=kx(k ≠0)是过(0,0),(1,k)两点的一条直线,是经过原点的一条直线。
(3)一次函数的图象斜率①斜率的定义:平面直角坐标系中,已知两点P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2), 如果x 1≠x 2,则直线PQ 的斜率是xy x x y yk ∆∆=--=1212. ② 几何意义:斜率是反映直线相对于x 轴正方向的倾斜程度, ③ 直线倾斜角与斜率的关系k=tan α(α≠900) 001800<≤α◈ α为锐角时,k>0; k 越大,直线倾斜度越大 ◈ α为钝角时,k<0; k 越大,直线倾斜度越大 ◈ α=0°时, k=0; ◈ α=90°时,k 不存在。
00 300 450 600 900 1200 13501500 1800 sin 22costan33-2、 二次函数(1)二次函数的一般表示方式::2224()24b ac b y ax bx c a x a a-=++=++(0a ≠),对称轴是,2bx a=- 顶点是24,)24b ac b a a -(-; (2) 二次函数y =ax2+bx +c (a≠0) 的性质: ①函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象关于直线2bx a=-对称。
②0a >时,在对称轴 (2bx a=-)左侧,y 值随x 值的增大而减少;在对称轴(2b x a =-)右侧;y 的值随x 值的增大而增大。
当2bx a =-时,y 取得最小值244ac b a-③0a <时,在对称轴 (2bx a=-)左侧,y 值随x 值的增大而增大;在对称轴(2b x a =-)右侧;y 的值随x 值的增大而减少。
当2bx a=-时,y 取得最大值244ac b a-上述二次函数的性质可以分别通过上图直观地表示出来.因此,在今后解决二次函数问题时,可以借助于函数图像、利用数形结合的思想方法来解决问题. 【课堂练习6】求经过点)3,5(),0,2(--B A 两点直线的斜率和倾斜角。
五、有效数字1. 有效数字:带有一位不可靠数字的近似数字叫做有效数字。
有效数字的最后一位是误差所在位。
2. 有效数字位数的判定方法:① 从左往右数,从第一个不为零的数字起,数到右边最末一位估读数字止。
② 有效数字的位数与小数点的位置无关,可以采用科学记数法来表示。
如=cm 0735.0cm 21035.7-⨯,有三位有效数字。
③ 以从左往右第一个不为零数字为标准,其左边的“0”不是有效数字,其右边的“0”是有效数字。
如是3位有效数字,是4位有效数字。
④ 作为有效数字的“0”,不可省略不写。
如不能将1.350cm ,不能写成1.35cm ,因为它们的误差不相同。
六、测量与记录结果如测量长度、质量、时间等的数据,在记录时应带上单位。
如一位同学测数学课本宽为14.75cm 。
倒数第二位“7”是十分位,所对应单位为该同学所用的刻度尺的最小刻度为毫米(mm );倒数第一位是百分位,为读数时的估计值,体现出测量的精确程度,在使用工具测量时,测量记录结果可以估计到最小刻度后一位。
附录:高中物理中的数学公式1.正弦定理: 2sin sin sin a b cR A B C===.2.余弦定理: 2222cos a b c bc A =+-; 2222cos b c a ca B =+-; 2222cos c a b ab C =+-. 3.面积定理: (1)111222a b c S ah bh ch ===(a b c h h h 、、分别表示a 、b 、c 边上的高).(2)111sin sin sin 222S ab C bc A ca B ===.4.常用不等式:(1),a b R ∈⇒222a b ab +≥(当且仅当a =b 时取“=”号).(2),a b R +∈⇒2a b+≥(当且仅当a =b 时取“=”号). (3)3333(0,0,0).a b c abc a b c ++≥>>> (4)b a b a b a +≤+≤-5.极值定理 已知y x ,都是正数,则有(1)如果积xy 是定值p ,那么当y x =时和y x +有最小值p 2;(2)如果和y x +是定值s ,那么当y x =时积xy 有最大值241s .6.三角倒数关系:ααααα222cot 1sin 1csc sin 1csc +===ααααα222tan 1cos 1sec cos 1sec +===7.和角与差角(和差化积)公式:sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±; cos()cos cos sin sin αβαβαβ±= 8.积化和差公式:()()[]βαβαβα++-=sin sin 21cos sin ()()[]βαβαβα++-=cos cos 21cos cos ()()[]βαβαβα+--=cos cos 21sin sin9.平方正弦公式、平方余弦公式: 22sin()sin()sin sin αβαβαβ+-=- 22cos()cos()cos sin αβαβαβ+-=- 10.二倍角公式 : sin 2sin cos ααα=.2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-.11.sin cos a b αα+)αϕ+ (辅助角ϕ所在象限由点(,)a b 的象限决定,tan b aϕ=). 12. 圆的标准方程 222()()x a y b r -+-=. 圆的一般方程 220x y Dx Ey F ++++=(224D E F +->0).13.椭圆的标准方程22221(0)x y a b a b +=>> 椭圆的参数方程是 : cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩.14.等差数列的通项公式: *11(1)()n a a n d dn a d n N =+-=+-∈;其前n 项和公式: 1()2n n n a a s +=1(1)2n n na d -=+. 15.等比数列的通项公式: 1*11()n n n a a a q q n N q -==⋅∈; 其前n 项的和公式: 11(1),11,1n n a q q s q na q ⎧-≠⎪=-⎨⎪=⎩ 或11,11,1n n a a q q q s na q -⎧≠⎪-=⎨⎪=⎩。