2024BridgingCourse/Physics/1.2.md

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# 必备数学知识
## 面积体积公式
不熟悉的
| 文字 | 公式 |
| ---------- | ----------------------------- |
| 球的表面积 | $S=4 \pi R^2$ |
| 球的体积 | $V= {{4} \over{3}} \pi R^3$ |
### 熟悉的
* 长方形的面积和周长
* 正方形的面积和周长
* 平行四边形的面积和周长
* 三角形的面积
* 梯形的面积*2
* 圆的周长和面积
## 角度制与弧度制的换算
| 文字 | 公式 |
| -------------------------- | ----------------------------------------------------- |
| $\pi =?\degree$ | $180 \degree$ |
| $360 \degree = ? \pi $ | $2 \pi$ |
| ${4\pi\over3}=? \degree$ | ${4\pi\over3}\times{180\degree\over\pi}=240\degree$ |
## 斜率
> 注意结合数学分析物理量
> 应用
>
> 1. 待定系数法
> 2. 分析图像
## 二次函数
| 文字 | 公式 |
| --------------------------------- | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| 二次函数的一般式 | $y=ax^2+bx+c$ |
| 二次函数推理顶点坐标 | $y =ax^2+bx+c = a(x^2+{b\over a}x)+c =a[x^2+{b\over a}x+({b\over 2a})^2-({b\over 2a})^2]+c =a[(x+{b\over 2a})^2-({b\over 2a})^2)]+c =a(x+{b\over 2a}^2)-{b\over 4a}+c =a(x+{b\over 2a})^2+(c-{b^2\over4a}) =a(x+{b\over 2a})^2+{4ac-b^2\over4a}$ |
| 二次函数顶点公式 | $(-{b\over 2a},{4ac-b^2\over 4a})$ |
| 二次函数系数$a$与开口之间的关系 | 当$a>0$时开口向上,当$a<0$时开口向下 |
| 什么时候用相关知识 | 讨论极值时 |
## 乘法公式
| 文字 | 公式 |
| -------------- | ----------------------------------- |
| 平方差公式 | $(a+b)(a-b)=a^2-b^2$ |
| 完全平方公式 | $(a\pm b)^2=(a^2\pm2ab+b^2)$ |
| 两数立方和公式 | $(a+b)\times(a^2-ab+b^2)=a^3+b^3$ |
| 两数立方差公式 | $(a-b)\times(a^2+ab+b^2)=a^3-b^3$ |
## 有关圆的知识
| 问题 | 答案 |
| ------------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------------------- |
| 什么线过圆心$\times 2$ | 过切点垂直于切线的直线弦的中垂线 |
| 两圆的圆心的连线$\times 2$ | 过两圆的切点$ or $垂直平分公共弦 |
| 同弧相关定理$\times 2$ | 同弧所对圆周角相等圆周角等于圆心角的一半 |
| 弦切角定理 | 弦切角等于圆心角的一半 |
| 扇形弧长与圆心角的关系弧度制 | $\theta={l\over r}$得到$l=\theta \cdot R$因为$d=2R$所以$l={1\over2}d\cdot \theta$ |
| 扇形面积与圆心角的关系$rad$ | $S={\theta \over 2 \pi}\pi r^2 = {1\over2}lr$ |
## 三角函数
| 问题 | 答案 |
| ---- | ------------------------------- |
| 正弦 | $sin\theta=$$对边\over斜边$ |
| 余弦 | $cos\theta=$$邻边\over斜边$ |
| 正切 | $tan\theta=$$对边\over邻边$ |
| 角度 | 正弦$sin\theta$ | 余弦$cos\theta$ | 正切$tan\theta$ |
| -------------- | ----------------- | ----------------- | ----------------- |
| $0\degree$ | 0 | 1 | 0 |
| $30\degree$ | $1\over2$ | $\sqrt3\over2$ | $\sqrt3\over 3$ |
| $45\degree$ | $\sqrt2\over2$ | $\sqrt2\over2$ | $1$ |
| $60\degree$ | $\sqrt3\over2$ | $1\over2$ | $\sqrt3$ |
| $90\degree$ | 1 | 0 | $+\infty$ |
| $180\degree$ | 0 | 1 | $+\infty$ |
## 三个三角函数转换公式
$$
sin^2\theta+cos^2\theta=1
$$
$$
tan\theta={sin\theta\over cos\theta}
$$
$$
cot\theta={cos\theta\over sin\theta}
$$
## 三角形的四心
| 名称 | 含义 |
| ---- | -------------------------- |
| 重心 | 每条中线的三等分点 |
| 垂心 | 三条高 |
| 外心 | 垂直平分线的交点外接圆 |
| 内心 | 角平分线的交点内接圆 |