微专题 高中物理的数学知识.docx
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1、 学而不思则罔 思而不学则殆 高中物理必备数学知识一 计算能力 熟练口算两位数的代数运算(加减乘除乘方开方)二 几何知识(角度与弧度)1、常见几何体面积、体积公式几何体图形计算公式长方形(体)正方形(体)三角形(体)梯形扇形圆(球)2、三角形的边角关系1)正弦定理(拉密原理): 2)余弦定理: 3)面积定理: 3、圆的知识(圆的对称性是物理中运用解题的重点)1)过切点垂直于切线的直线必过 ;弦的中垂线必过 。2)两圆圆心的连线必过两圆的 或垂直平分 。3)直径所对应的圆周角为 (大边对大角)。4)同弧所对应的圆周角 、同弧所对应的圆周角等于圆心角的 、弦切角等于圆心角的 。5)物理中有关涉及圆
2、的问题要注意以下几点:(1)部分圆弧问题可补全圆更容易看出规律和性质而求解。(2)要注意圆的周期性问题(即圆的n次重复性问题)。(3)曲线运动某点的速度方向为该点的切线方向,故做圆周运动的物体在一个周期内运动的弧长越长则对应的速度偏转角(或圆心角)就越大。(4)扇形(圆心角为) 弧长: ,面积: 三 三角函数1、图像及特殊角函数角度正弦sin余弦cos正切tan图像303745互余互补角2、变换公式1)和角及差角和差化积公式:; 2)积化和差公式:, 3)二倍角公式 :; 4). 半角公式:(符号的选择由2所在的象限确定), 5)辅助角公式asin+bcos=a2+b2sin+ (辅助角所在象
3、限由点(a,b)的象限确定, tan=ba)四 函数及方程正比例函数一次函数二次函数表达式图像图像斜率函数最值方程的解五 数列 1等差数列的通项公式: 其前n项和公式: 2等比数列的通项公式: 其前n项的和公式: 六 不等式及均值定理1常用不等式:1 (当且仅当ab时取“=号)2(当且仅当ab时取“=号)342极值定理: x,y都是正数,那么有1假如积xy是定值p,那么当x=y时和x+y有最小值 2假如和x+y是定值s,那么当x=y时积xy有最大值 七 矢量(向量)运算数学向量对应物理中的矢量(例:力、速度、加速度、位移、冲量、动量、电场强度、磁感应强度等)。注意:矢量(向量)遵守 (即数学向
4、量运算),而非数学代数运算。1、图解法平行四边形法则三角形法则2、公式法勾股定理;正弦定理;余弦定理ABCDEFO练习1、 一物体做匀变速直线运动,t=0时刻,初速度大小为v04m/s,2s末的速度大小为vt9m/s,求此物体的加速度?练习2、如图所示,三角形ABC三边中点分别为D、E、F,在三角形中任取一点O,如果OE、OF、DO三个矢量代表三个力,那么这三个力的合力为( )A. OA B.OB C.OC D.DO练习3、如图所示,O是等边三角形ABC的中心,D是三角形中的任意一点,如果作矢量DA、DB、DC分别表示三个力,三个力的方向如图中箭头所示,则这三个力的合力大小用DO的长度表示为(
5、 )ADO B2DO C3DO D4DO高中物理必备数学知识一 计算能力 熟练口算两位数的代数运算(加减乘除乘方开方)二 几何知识(角度与弧度)1、常见几何体面积、体积公式几何体图形计算公式长方形(体)正方形(体)三角形(体)梯形扇形圆(球)2、三角形的边角关系1)正弦定理(拉密原理): 2)余弦定理:;3)面积定理:3、圆的知识(圆的对称性是物理中运用解题的重点)1)过切点垂直于切线的直线必过圆心;弦的中垂线必过圆心。2)两圆圆心的连线必过两圆的切点或垂直平分公共弦。3)直径所对应的圆周角为90(大边对大角)。4)同弧所对应的圆周角相等、同弧所对应的圆周角等于圆心角的一半、弦切角等于圆心角的
6、一半。5)物理中有关涉及圆的问题要注意以下几点:(1)部分圆弧问题可补全圆更容易看出规律和性质而求解。(2)要注意圆的周期性问题(即圆的n次重复性问题)。(3)曲线运动某点的速度方向为该点的切线方向,故做圆周运动的物体在一个周期内运动的弧长越长则对应的速度偏转角(或圆心角)就越大。(4)扇形(圆心角为) 弧长:,面积:三 三角函数1、图像及特殊角函数角度正弦sin余弦cos正切tan图像303745互余互补角2、变换公式1)和角及差角和差化积公式:; 2)积化和差公式:, 3)二倍角公式 :; 4). 半角公式:(符号的选择由2所在的象限确定), 5)辅助角公式asin+bcos=a2+b2s
7、in+ (辅助角所在象限由点(a,b)的象限确定, tan=ba)四 函数及方程正比例函数一次函数二次函数表达式图像图像斜率函数最值方程的解五 数列 1等差数列的通项公式: 其前n项和公式: 2等比数列的通项公式: ;其前n项的和公式: 六 不等式及均值定理1常用不等式:1 (当且仅当ab时取“=号)2(当且仅当ab时取“=号)342极值定理: x,y都是正数,那么有1假如积xy是定值p,那么当x=y时和x+y有最小值2p2假如和x+y是定值s,那么当x=y时积xy有最大值s24七 矢量(向量)运算数学向量对应物理中的矢量(例:力、速度、加速度、位移、冲量、动量、电场强度、磁感应强度等)。注意
8、:矢量(向量)遵守平行四边形法则(即数学向量运算),而非数学代数运算。1、图解法平行四边形法则三角形法则2、公式法勾股定理;正弦定理;余弦定理ABCDEFO练习1、 一物体做匀变速直线运动,t=0时刻,初速度大小为v04m/s,2s末的速度大小为vt9m/s,求此物体的加速度?练习2、如图所示,三角形ABC三边中点分别为D、E、F,在三角形中任取一点O,如果OE、OF、DO三个矢量代表三个力,那么这三个力的合力为( )A.OA B.OB C.OC D.DO技巧:减法变加法: 作图求解。练习3、(2022湖北) 一质点做曲线运动,在前一段时间内速度大小由v增大到2v,在随后的一段时间内速度大小由
9、2v增大到5v,前后两段时间内,合外力对物体做的功为W1和W2 ,合外力的冲量大小分别为I1和I2,下列关系式一定成立的是( )A. W2=3W1,I23I1 B. W2=3W1,I2I1 C. W2=7W1,I23I1 D. W2=7W1,I2I1练习4、如图所示,O是等边三角形ABC的中心,D是三角形中的任意一点,如果作矢量DA、DB、DC分别表示三个力,三个力的方向如图中箭头所示,则这三个力的合力大小用DO的长度表示为( )ADO B2DO C3DO D4DO三角函数不等式几何高中物理涉及到的数学知识物理好教师都说数学物理不分家,要想学好物理首先得学好数学,因为在物理学中要用到的数学知识
10、简直太多了。无论是力学还是磁场、万有引力定律等等这些公式的运算需要强大的数学基础,今天物理好教师就给大家归纳了高中物理涉及到的数学知识!,赶紧收藏吧!一. 锐角三角函数(一) 锐角三角函数的定义。1直角三角形的三条边:如图所示,在直仍三角形ABC中,C是直角。则AC、BC叫做直角边,AB叫做斜边。A、B都是锐角。对于A来说,AC叫做A的邻边,BC叫做A的对边。2锐角三角函数初中几何课本中给出锐角三角函数的定义,是依据这样一个基本事实:在直角三角形中,当锐角固定时,它的对边、邻边与斜边的比值是一个固定的值。 关于这点,我们看下图,图中的直角三角形AB1C1,AB2C2,AB3C3,都有一个相等的
11、锐角A,即锐角A取一个固定值。如图所示,许许多多直角三角形中相等的那个锐角叠合在一起,并使一条直角边落在同一条直线上,那么斜边必然都落在另一条直线上。不难看出:B1C1B2C2B3C3,AB1C1AB2C2AB3C3,因此,在这些直角三角形中,A的对边与斜边的比值是一个固定的值。 根据同样道理,由“相似形”知识可以知道,在这些直角三角形中,A的对边与邻边的比值,A的邻边与斜边的比值都分别是某个固定的值。这样,在ABC中,C为直角,我们把锐角A的对边与斜边的比叫做A的正弦,记作SinA;锐角A邻边与斜边的比叫做A的余弦,记作CosA;锐角A的对边与邻边的比叫做A的正切,记作tgA;锐角A的邻边与
12、对边的比叫做A的余切,记作cotA,于是我们得到锐角A的四个锐角三角函数。三角函数定义如下:设A=,并令AC=x,BC=y,AB=r,则的四个三角函数值定义为:A 的正弦、余弦、正切、余切统称为三角函数(高中数学还将会学到其它的三角函数名称)。(二)锐角三角函数的主要性质:1三角函数值只是一个比值,由角的大小唯一确定,与直角三角形的边长无关。2.Sin、Cos、tan、cot均为正值。3.当090时,正弦与正切函数为增函数;余弦与余切函数为减函数 4.对于同一个角,存在如下的关系:平方和关系:5. 若、互为余角,则有:Sin=Cos,Cos=Sin,tan=cot,cot=tan(三)090之
13、间的特殊角的各三角函数值:高中物理计算中经常用到0、30、37、45、53、60、90的角的三角函数的值。现把这些值列在下面的表格中,这些值都是要求记忆的。其它角度的三角函数的值可以查数学用表或用计算器来算表格中的37和53角同学们在初中很少遇到,但我们在高中物理中经常要用到它们。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37,长为4的边对的角就是53二、正余弦定律三、直线方程四、一元二次函数五、角的弧度制表示1弧度制另一种度量角的单位制角的单位,除了我们熟知的“度、分、秒”以外,还可以用另一个单位弧度。它的单
14、位是“弧度”,记作rad ,读作弧度。在一个圆中,圆心角的弧度值等于圆弧的长度除以圆的半径。所以,当圆弧的长度等于圆的半径长度时,这段圆弧所对的圆心角称为1弧度的角。如图: AOB=1rad AOC=2rad2、角度制与弧度制的换算显然,一个平角是,对应的弧长就是一个“半圆”,如果这个圆的半径是R,那么这段弧长就是R,所以,180的角用弧度做单位就是180=R/R =弧度rad。这个关系式可以作为角度与弧度的换算关系式。由上述关系式可知:今后在具体运算时,“弧度”二字和单位符号“rad”可以省略不写。例如:3表示3rad sin表示rad角的正弦一些特殊角的度数与弧度数的对应值应该记住。你能自
15、己推出30、45、60、90、120、150分别等于多少rad了吧!六、例题分析在物理中应用锐角的三角函数,要深刻理解锐角三角函数定义,一般说来注意以下三点方法就够用了:(1)准确理解锐角三角函数定义。要熟记每个锐角三角函数是怎样规定的,是角的哪条边与哪条边的比;在具体应用定义时,要注意分清图形中,哪条边是角的对边,哪条边是角的邻边,哪条边是斜边。例1求出图中sinD,tgE的值。(2)角A的锐角三角函数值与三角形的大小,即边的长短无关。根据这一点,我们在已知一个角的任意一个三角函数时,可以通过画直角三角形的办法来求出这个角的所有的三角函数的值,而不一定要知道这个角究竟是多少度的角。例2,已知
16、A是锐角,tanA=0.75,求SinA、CosA的值。分析与解答:因为tanA=0.75,即A的对边与邻边的比值是0.75,我们把这个比值化为最简单的整数比即为3:4,所以我们可以画一个直角三角形,(如图,各边的长度不一定要很准确)。它的两条直角边的长分别是3和4,那么由勾股定理可得,斜边的长度为:(3)熟记特殊角的三角函数的值。例3.为锐角,试比较sin与cos的大小。 分析与解答:先分析比较特殊角的三角函数的值的特点。可知高中物理学习中常用的数学知识1、角度的单位弧度(rad)定义:在圆中,长度等于半径的弧长所对的圆心角为1弧度(1rad)定义式:1rad=57.3几个特殊角的弧度值:a
17、.b.c.d.e.f.g.h.I.2、三角函数知识:几种三角函数的定义:正弦:余弦:正切:余切:关系:诱导公式:sin(-)=sin cos(-)=-cos tan(-)= -tan cot (-)= -cotsin(90-)=cos cos(90-)=sin tan(90-)=cot cot (90-)=tansin(180-)=sin cos(180-)=-cos tan(180-)= -tan cot (180-)= -cot几个特殊角的三角函数值:角度正弦(sin)余弦(cos)正切(tan)余切(cot)0010+304511609010+0120135-1-115018001+03
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